건축/환경에너지

Nikkei Ecology_2017.7 (p10-11)

차세대 소재
CNF의 양산 Rush가 시작
입체 시트 및 증점제 부터 

일본제지 등이 연달아 셀룰로스 나노 화이버(CNF)의 양산을 개시했다. 2030년에 1조엔의 시장을 목표로 하여 제지회사가 고기능 제품의 개발 및 영업력 강화를 위해 움직인다.

「셀룰로스 나노 화이버(CNF)는 향후 사업의 주축으로써 기대하는 바가 크다. 2017년은 획기적인 해가 될 것이다」. 올해 4월 25일, 일본제지의 바죠 사장은 말에 힘을 실었다. 이 날, 당사의 이시노마키(石巻) 공장(미야기 현)에서 CNF의 양산설비가 보도진 앞에 선보였다. 설비 투자액은 약 16억엔. 생산 능력은 약 16억엔. 생산능력 또한 세계 최대급인 연간 500t을 자랑한다. 2019년에는 Full 생산으로 갈 계획이다.

CNF는 종이의 원료와 동일한 펄프에 포함되어 있는 셀룰로스를 나노(나노는 10억분의 1)미터 단위까지 얇게 핀 것이다. 두께는 머리카락의 약 2만분의 1로 아주 가늘면서 강도는 철의 약 5배라고 한다. 가볍지만 강한 소재로써, 플라스틱 등에 섞어 자동차 및 전기제품의 부재 등에 사용될 것으로 기대되고 있다.    

자동차 및 항공기에서는 이미, 탄소섬유 복합재료(CFRP)의 채용이 확산되었으나, CNF는 식물 유래성분이기 때문에 환경부담이 적어「포스트 탄소섬유」라고도 불린다.

--「탈(脫) 제지」의 상징으로 --
CO² 배출규제의 강화로 자동차 및 항공기의 경량화에 의한 여비 개선이 한층 더 요구되고 있는 가운데, CNF는 연비 개선에 기여하는 유력한 차세대 소재이다. 경제산업성은 2030년에 국내에서 1조엔 시장으로 성장시킨다는 목표를 내걸고 있으며, 비즈니스 기회 또한 크다. 당초 펄프를 원료로 사용했던 제지회사가 CNF 개발에 격전을 벌이고 있다.

일본제지는 올해, 이시노마키 공장 외에도, 후지공장(시즈오카 현)과 고쓰(江津) 사업소(시마네 현)에서 CNF의 생산을 개시한다. 앞에서 소개한 바죠 사장의 발언에는 이러한 배경이 있다.

인쇄용지의 수요축소를 맞이하여, 제지회사는 펄프의 새로운 용도를 모색한다. 종이의 제조에 그치지 않는「종합 바이오매스 기업」을 지향하는 일본제지에게 있어서,「이시노마키 공장은 메인 공장이 될 것이다」(이시노마키 공장의 공장장). 그야말로「탈 제지」를 상징하는 거점이라 할 수 있다.

이시노마키 공장에서 만드는 CNF는 이미 상품화 된 어른용 종이 기저귀의 항균∙소취 시트용 외에, 자동차에 사용하는 고기능 플라스틱의 강화제로써의 그 용도를 산정한다.

-- 성형이 쉬운 점에 승부를 건다 --
왕자 홀딩스는 5월, 복잡한 입체 형상에 형성이 쉬운 CNF의 시트를 개발. 자동차 및 항공의 부재, 디스플레이, 태양광 패널, 고급 화장품, 고기능 필터와 같은 용도를 상정하고 있다.

이번에는 기존의 투명 시트에 높은 성형성을 가진 타입을 추가함으로써, 새로운 분야 및 용도로의 전개를 꾀한다. 기존의 플라스틱 시트와 비교해 고온의 상태에도 팽창이 잘 안 되는 장점을 가지고 있으며, 이미 기업들로부터의 문의가 있다고 한다.

올 가을에는 투명시트의 실증 플랜트를 가동 개시한다. 생산 능력은 연간 25만㎡이었다. 지금까지 약 200사에게 CNF의 샘플을 제공했으며, 니즈를 반영시켜 왔다. 투명 시트의 생산을 확대하여 보다 대규모로 샘플을 제공하는 체제를 정비해 용도 개발에 속도를 올린다.

왕자 홀딩스 상무그룹 경영위원 이노베이션 추진본부장인 요코야마(横山) 씨는「최종적으로는 자동차용 부재를 목표로 하고 있지만, 그러기 위해서는 철저한 비용 절감이 필요하다. 비용 절감을 하면서 부가가치를 제공할 수 있는 「킬러 애플리케이션」을 찾아서 전개하는 것이 중요하다. 성형성을 높인 투명 시트는 유력한 후보이다」라고 말한다.

같은 달, 당사의 CNF의 상품화 제1호가 되는 증점제의 판매를 개시했다. 화장품 및 자동차의 메인터넌스 용품에 사용되는 것으로 정해진 모양이다. 요코야마 씨는「올해는 CNF의 사업자 원년이 된다. 투명 시트를 증산하는 가을부터가 승부」라고 의지를 보였다.

-- 세계 전개로의 상사와 연대 --
세계 전개를 노린 영업체제를 강화한 것이 중견 제지 회사인 주에쓰펄프공업(Chuetsu Pulp)이다. 4월에 마루베니(丸紅)와 CNF의 용도 개발 및 판로 확대로 제휴한다고 발표했다. 「CNF는 전세계에서 경쟁이 시작되었으며, 해외에도 널리 사업을 전개하는 것이 중요하다. 세계에 네트워크 망을 가지고 있는 종합 상사와 연대를 맺는 것이 유리하다」(주에쓰 펄프공업 나노포레스트 사업부 다나카 부장)라고 판단했다.

당사는 4년 전부터 CNF의 샘플을 판매하고 있다. 지금까지 수 백사에게 제공하고 있었으나, 인력부족 등으로 어떤 용도에 사용되었는지는 상세히 파악되지 않았다. 마루베니와 연대를 맺음으로써 고객의 니즈를 반영시키기 쉬워질 것으로 기대를 모으고 있다. 최대의 타깃인 자동차용 부재 외에도, 모든 가능성을 찾을 방침이다.

올 6월에는 가와우치 공장(가고시마 현)에서 CNF의 양산을 시작한다. 약 1억엔을 투자하여 연간 약 100t을 생산할 수 있는 설비를 건설했다. 9월에는 CNF를 플라스틱과 혼합한 생산 라인도 설치할 예정이다. 개발본부의 나가타 본부장은「가능한 빨리 궤도에 태워 수익성을 확보한다. 그러기 위해서는 3~5년 이내에 개발의 방향성을 확실하게 해둘 필요가 있다」라고 말한다.

개발경쟁이 과열하고 있는 CNF. 비용절감도 중요하지만, 얼마나 부가가치가 높은 용도를 찾아내느냐가 승부를 가를 것으로 보인다.

  -- 끝 --