화학뉴스

CNF(Cellulose Nano Fiber)는 용도 확장이 기대되고 있다.
CNF는 셀룰로스(Cellulose) 섬유의 섬유 폭을 나노 수준이 되도록 구조를 제어한 것으로 가볍고 튼튼하며 높은 투명성, 열팽창률이 낮은 특징을 갖추고 있다.
다만, 식물 베이스로 다양산 산업에서 탄소중립 트렌드와 함께 광범위하게 활용될 것으로 기대됐으나 아직은 수지 보강 소재나 화장품 첨가제 사용에 그치고 있다.
일본 DKS는 TEMPO 산화법으로 생산한 CNF를 레오크리스타(Rheocrysta) 브랜드로 공급하고 있다.
레오크리스타는 섬유 폭이 약 3나노미터로 매우 좁고 균일하며 투명성, 증점성이 우수할 뿐만 아니라 겔 형태이면서 스프레이로도 활용이 가능한 레올로지 특성을 갖추고 있어 현재 화장품용으로 피부에 달라붙거나 끈적이지 않도록 돕는 수계 첨가제로 주로 사용되고 있다.
최근에는 CNF 용도 확대를 위해 제조 프로세스 및 형태를 개량함으로써 유효성분 농도가 기존제품의 3배에 달하는 레오크리스타 크로스 시리즈를 개발했다.
CNF의 두께, 길이, 분포 등 나노섬유 구조를 최적화해 기존 레오크리스타의 특징인 침강 억제와 칙소성을 유지하며 미립자끼리 연결시키는 바인더 성능을 향상시킨 것이 특징으로 2023년 3월부터 샘플을 공급하고 있으며 페인트‧잉크, 세라믹, 코팅, 포장자재 등 다양한 산업에서 활용이 가능할 것으로 예상하고 있다.
이밖에 성장이 기대되는 배터리, 수소, 의료 분야로도 진출을 검토하고 있다.
CNF를 첨가하면 LiB(리튬이온전지) 전해질 소재로 탄소 소재의 분산성을 향상시킴으로써 배터리 성능을 개선할 수 있고 의료 분야는 상처 치료나 재생의료 소재로 응용이 가능할 것으로 기대됨에 따라 관련기업 및 대학 등과 공동 연구를 진행하고 있다.
CNF의 높은 수소 가스 배리어성을 활용한다면 수소 가스 탱크에도 응용할 수 있을 것으로 예상된다.
최근 수소가 청정에너지로 주목받고 있는 가운데 수소 가스 저장 및 수송 중 가스 투과를 억제하는 소재 개발이 요구되고 있어 미에현(Mie)공업연구소와 공동으로 CNF를 이용한 수소 가스 누출 방지 막과 제조 공법을 확립한 것으로 알려졌다
CNF를 박막화하면 수소 누출을 막는 소재로 우수한 특성을 발휘할 수 있음을 확인함에 따라 연료전지자동차(FCV)나 수소 스테이션의 수소 탱크용으로 제안할 계획이다. (K)