산림청 국립산림과학원(원장 이창재)은 첨단 신소재의 원료로 이용되고 있는 셀룰로오스 나노섬유(Cellulose nanofiber, CNF)의 대량생산용 파일럿 설비를 국내 최초로 구축했다고 밝혔다.


나무에서 얻어지는 셀룰로오스 나노섬유는 최근 공업원료를 비롯한 리튬이온전지, 의공학 소재, 고분자복합재료, 약물전달시스템 등 다양한 첨단소재의 원료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있다.

이번 파일럿 설비의 구축으로 셀룰로오스 나노섬유의 생산단가를 낮추고 안정적인 생산기반을 마련함으로써 다양한 첨단소재 응용연구 결과의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

파일럿 설비의 규모는 약 40m2(약 12평)이며, 1%의 나노셀룰로오스 현탁액(액체 속에 미세한 입자가 분산해서 떠 있는 것)을 하루에 2톤 생산할 수 있다. 


파일럿 설비에서는 다양한 크기의 셀룰로오스 나노섬유를 제조하고, 필요 시 용도에 따라 나노섬유 크기의 균일도를 조절할 수 있다. 


또한 저농도의 셀룰로오스 나노섬유를 고농도의 고체 형태로 얻어낼 수 있는 탈수 장치가 있으며, 제조된 나노셀룰로오스의 운반과 저장을 편리하게 한다.

셀룰로오스 나노섬유의 대량생산에 관한 국제적인 추세를 살펴보면 유럽 및 북미, 미국, 일본의 일부 연구기관에서는 기초연구를 넘어 파일럿 플랜트 규모의 제조 시설을 이미 구비하고 있으며, 효율적인 생산 공정을 구축하는 등 다양한 제조활동이 이루어지고 있다.

목재가공과 손동원 과장은 “현재 진행되고 있는 셀룰로오스 나노섬유의 응용연구의 성과가 상용화되기 위해서는 단가의 경쟁력을 갖추고 안정적인 공급 인프라가 필요하다.”며, “파일럿 설비의 구축은 국내 나노셀룰로오스 대량생산 설비의 시발점이 될 것이다.”라고 말했다.

국립산림과학원은 앞으로 이 파일럿 설비를 통해 우수한 목질 자원을 이용한 셀룰로오스 나노섬유의 고효율적 제조 공정의 개발 및 제조 수율(yield, 투입량 대비 완성품 비율)의 평가 연구를 진행할 계획이다.