화학뉴스

셀룰로스(Cellulose) 시장은 중장기적으로 성장이 기대되고 있다.
셀룰로스 소재 중 CNF(Cellulose Nano Fiber)는 중소기업이 주력 생산하고 식품용으로 일부 채용됐을 뿐 당초 기대됐던 자동차용 플래스틱 보강용으로는 채용실적이 미미함에 따라 성장성이 낮다고 지적되고 있다.
하지만, 탄소중립 트렌드와 함께 성장하고 있는 천연제품 지향 풍조로 셀룰로스 사용을 원하는 수요기업 및 소비자들은 꾸준히 증가할 수밖에 없으며 CNF와 같은 나노 사이즈 셀룰로스 외에 미세 셀룰로스를 활용하는 움직임이 본격화됨으로써 전체 시장은 꾸준한 성장세를 나타낼 것으로 예상된다.
일본에서는 일본제지(Nippon Paper)가 식품‧화장품용 CM(Carboxymethylated)-CNF를 식품첨가용 분체 용도에서 상당량 공급하고 있는 반면, 공업용 TEMPO 산화 CNF는 야마하(Yamaha)에게 수상 오토바이 엔진 부품에 강화용 플래스틱으로 공급한 것 외에는 뚜렷한 채용실적이 없는 것으로 파악된다.
하지만, 2022년 미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals)과 펄프를 해섬한 블록 형태 셀룰로스를 51% 이상 함유한 바이오 컴포짓을 개발했고 CNF 강화제품보다 무겁다는 과제가 있음에도 자동차‧가전‧주택설비 생산기업에게 널리 공급하고 있어 중장기적으로는 공업용 공급량도 늘어날 것으로 기대하고 있다.
특히, 재생가능 소재 배합량을 중시하는 수요기업들은 바이오 컴포짓 채용에 관심이 높은 것으로 평가된다.
비 나노제품을 포함한 미세 셀룰로스는 플래스틱‧엘라스토머 보강용으로 공급하고 있으나 셀룰로스 소재 자체로 공급하는 것이 아니라 마스터배치 형태로 판매하고 있다.
싱글 나노 사이즈 CNF는 소량만 첨가해도 높은 기능성을 발휘할 수 있다는 점에서 고부가가치제품으로 제안하고 있으며 신규 용도 개척을 본격화하고 있다.
일본제지는 현재 수요가 탄탄한 식품 용도를 확보한데 이어 고부가가치제품 공세를 강화하고 있기 때문에 중간을 연결할 새로운 용도에도 관심을 나타내고 있다.
해섬도를 낮추어 코스트 절감을 실현한 MFC(Microfibrillated Cellulose)를 주목하고 있으며 수요기업이 해섬도를 직접 제어할 수 있도록 온사이트 공급 시스템 사업화를 계획하고 있는 한편, 변성 펄프를 직접 공급하거나 기계 생산기업과 함께 기재 리스 사업을 추진하는 방안도 검토하고 있다.
공업용으로는 TEMPO 산화 CNF를 수분산체로 공급해 수송 코스트에서 불리한 면이 있었기 때문에 분산제품을 개발해 해외에 공급할 계획이다.
유럽‧미국은 CNF와 성상이 다른 CNC(Cellulose Nanocrystal)를 주로 사용하기 때문에 온사이트 공급 및 TEMPO 산화 분체로 글로벌 시장을 개척할 예정이며 목재 공급국 혹은 주요 수요국 인근에서 MFC와 CNF를 생산하는 방안을 구상하고 있다.
CNF 기능을 활용하기 위해서는 전기‧전자산업과 접점 확대가 시급하다고 판단하고 있다.
2021년 도호쿠(Tohoku)대학과 공동연구를 통해 CNF를 축전체용으로 사용할 수 있다는 것을 규명했으며 전기 이중층 커패시터(EDLC) 전극 소재로 적용하기 위해 접점 마련을 고심하고 있다.
CNF 표면의 미세한 요철이 강력한 축전 효과를 갖추었다는 점을 발견한 것으로 세라믹 소재처럼 미세가공을 실시할 필요가 없을 뿐만 아니라 적은 축전량이 과제로 지적되는 금속 소재보다 우위에 설 수 있을 것으로 기대하고 있다.
현재 상세 메커니즘 해명 및 개량을 위해 기초 데이터 수집을 진행하고 있으며 새로운 평가기술을 도입해 수요기업과의 협력을 심화시키는 것을 목표로 하고 있다. (K)