일본산업뉴스요약

신소재 ‘CNF’의 용도 확대
식물 유래 성분, 각 제지업체가 개발

식물 유래의 신소재 ‘셀룰로오스 나노 파이버(CNF)’의 용도가 확대되기 시작하고 있다. 국내 최대 제지업체 오지(王子)홀딩스는 최근 소비량이 많은 건축자재용으로 CNF의 출하를 시작했다. 먹을 수 있는 특징도 살려 식품의 식감을 좋게 하는 용도로도 개발되고 있다. 종이 소비 감소로 고민하는 제지업계에게 이와 같은 CNF의 활용이 ‘구세주’가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

CNF는 가장 작게는 직경 3~4나노미터로 잘게 절단한 나무 섬유를 고속으로 충돌시켜 일체화한 소재로, 수지 등의 소재와 섞어서 사용한다. 철보다 가볍지만 강도는 5배. 내진성 및 내열성에도 우수하다. 제지의 제조 설비 일부를 사용할 수 있기 때문에 제지업체들의 개발 경쟁이 뜨겁다.

CNF 보급은 지금부터이다. 야노(矢野)경제연구소에 따르면 2017년의 CNF 출하량은 20톤, 금액으로는 4억엔 정도였다. 하지만 양산 플랜트 설치도 늘고 있어 2030년에는 출하량이 연간 5만톤, 금액으로 600억엔까지 확대될 전망이다. 경제산업성은 2030년에 관련 시장을 1조엔 규모로 성장시킨다는 야심 찬 구상도 내놓고 있다. 이를 위해 꼭 필요한 것이 CNF의 용도 개발이다.

오지홀딩스는 생콘크리트(레미콘)를 부드럽게 흘려 보내기 위한 윤활재용으로 CNF 출하를 시작했다. 건설 현장에서는 파이프를 통해 생콘크리트를 흘려 보내지만 파이프 안에 잔류물이 남는다는 문제가 있었다. CNF가 혼합된 윤활재로 파이프 내면을 코팅하면 잔류물 제거 시간이 약 80% 단축되고 처리 비용도 약 90% 감소된다.

건설업체들은 인력부족으로 고민하는 건설 현장의 효율화로 이어질 수 있다는 판단 아래 채택을 결정하고 있다. 윤활재를 공급하는 다케 사이트(시즈오카 시)의 다케다(武田) 대표는 “3년 후에는 지금의 50배인 월 1톤의 CNF를 도입하고 싶다”라는 계획을 표명. 오지홀딩스도 생산 체제 증강을 검토하고 있다.

아직 우리에게 친숙하지 않은 CNF이지만 사실 우리 생활에서는 이미 많이 활용되고 있다. 그 대표적인 예가 화장품으로, 촉촉한 촉감을 위해 화장수 등에 배합되어왔다. 또한 식물로 만들어 먹을 수 있기 때문에 CNF가 함유된 도라야키(전통 화과자)도 판매되고 있다. CNF로 부드럽고 쫄깃한 식감을 만들어낼 수 있다고 한다.

CNF 개발 경쟁에서 선두에 있는 곳이 제지업계이다. 디지털의 진전으로 종이의 국내 수요는 2011년부터 거의 일관되게 감소해 2018년은 2000년의 피크 때에 비해 약 20% 줄었다. 이처럼 종이의 감산이 이어지고 있는 가운데 CNF 생산은 기존 설비의 전용이 가능해 고부가가치 소재로서 제지업체들의 기대감이 높아지고 있다.

CNF 용도 중 가장 대표적인 것은 자동차 등의 공업 용도로, 탄소섬유가 라이벌이 된다. 핀란드의 제지업체 UPM-퀌메네는 몸통을 CNF 등으로 만든 컨셉트카를 이미 발표한 상태이다.

전동화가 추진되고 있는 자동차 분야에서는 경량이면서 내열성이 높은 소재를 찾고 있다. 차량에 내장된 반도체와 배터리는 많은 열을 발산하지만 CNF는 탄소섬유 등에 비해 열이 빨리 빠져나가는 특징이 있다. 또한 반도체에서는 내열성이 높다는 점 때문에 기판 재료로의 응용이 검토되고 있다.

▶ CNF의 주요 용도

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