인류의 삶을 편리하게 만들어주던 소재로 무분별하게 사용되던 플라스틱은 이제 환경오염의 주범이 돼 인류의 삶을 위협하고 있다. 많은 기업들이 플라스틱 및 석유화학 소재를 대체하고자 식물성 소재 ‘셀룰로스’에 주목하고 있는 배경이다. 

황인상 기자 his@

인체에 무해하며 가장 풍부한 천연 고분자로 분류되는 셀룰로스는 친수성, 높은 투명성, 재생 가능성, 생분해성, 생체적 안정성, 높은 열 안정성, 용이한 성형성 등의 장점을 가지고 있다.

크라우드 펀딩 모집 하루 만에 목표금액 달성 화제성 입증
셀룰로스 나노섬유(CNF)는 말 그대로 셀룰로스의 장점을 극대화하기 위해 아주 작은 나노 사이즈로 만든 소재다. 셀룰로스 나노섬유는 극대화된 장점을 바탕으로 화장품, 고흡수체, 식품원료 등 생활과 밀접한 분야부터 엔지니어링 플라스틱 대체, 2차 전지 분리막 등 첨단 산업에도 사용될 수 있는 무궁무진한 가능성을 가진 천연 소재다. 이에 (주)두와이즈켐은 CNF를 기반으로 한 친환경 소재 개발에 매진해왔다.

▲ 서영수 교수

두와이즈켐이 선보인 무기질화 셀룰로스 나노섬유(mCNF)는 식물에서 추출한 셀룰로스 성분을 주성분으로 하기 때문에 매립시 자연분해가 가능하며 플라스틱 복합 시 재활용해도 물성 저하와 변색이 없다. 두와이즈켐은 이와 관련된 CNF 기술을 국내 7건, 미국 1건, 유럽 1건 특허 출원하고, 현재 파일럿 설비로 제조한 샘플을 마케팅 전문가와 연계해 자동차 소재 및 전자소재, 플라스틱 컴파운딩 업체 등에 제공, 제품 적용 테스트를 진행해왔다. 현재 두와이즈켐에서 생산하고 있는 무기질화 셀룰로스 나노섬유를 본격적으로 제품에 적용하기 위해 시제품 제작 단계에 들어가 플라스틱 복합 펠렛화(월 1톤 분량 생산 가능), 시사출(자동차 내장 부품) 완료된 상태다. 이러한 성과를 바탕으로 두와이즈켐은 국내 자동차 부품업체(S사) 국외 자동차 그룹(R사)과 NDA, 업무협약 등 체결 후 친환경 자동차 내장재 관련 PoC도 진행 중이다.

서영수 (주)두와이즈켐 대표/세종대 나노신소재공학과 교수는 “기존 플라스틱 보강재로 사용되던 탄소섬유 및 유리섬유를 대체하고, 플라스틱 내 친환경 소재인 셀룰로스의 함량을 20% 이상 복합하여 플라스틱 사용량을 줄임과 동시에 친환경 소재의 비중을 증가시키고 기계적 물성을 개선할 수 있다”고 강조했다. 올해 1월에는 크라우드 펀딩을 성공적으로 마감하였다. 서영수 대표는 “크라우드 펀딩 외에도 여러 기업으로부터 투자유치 검토 진행 중이다. 올해부터 투자유치를 통한 사세확장 및 친환경 자동차 내장재 사업을 본격적으로 시작할 예정”이라면서 “배터리, 포장재 등 다양한 분야에서도 꾸준히 협업 요청이 오고 있으므로 자동차 내장재 사업뿐만 아니라 다양한 분야로 사업 확장을 진행할 계획이다. 향후 5년 이내에 매출액 50억 달성을 목표로 두고 있다”고 청사진을 밝혔다.

고배리어 QD 캡슐, 친환경 멀칭필름 등 가시적 성과
세종대 나노신소재공학과 교수로 재직 중인 서영수 대표는 지난 10여 년간 개발한 기술 상용화를 목표로 두와이즈켐을 설립했다. 성수동 파일럿 사업장과 교내 실험실 3개소에서 십여 명의 석·박사 과정 학생들과 회사 전문연구원 6명과 함께 강화 플라스틱, 기능성 필름, 화장품 등을 위한 고성능 무기질화 CNF 소재 개발에 주력해온 두와이즈켐은 고품질 디스플레이 및 스마트팜 조명에 적합한 고배리어 QD(quantum dot, 양자점) 캡슐, CNF를 활용한 친환경 멀칭필름 생산 등에서도 괄목할만한 성과를 거둔 바 있다. 이에 기업부설연구소, 현대차 후원 벤처활성화사업, 서울시 기술상용화지원사업, 중기부 구매조건부 신제품개발사업, 산자부 나노융합소재기술개발사업 등에 선정되는 쾌거도 거두었다.

서영수 대표는 “나노셀룰로스의 문제점을 모래(실리카) 도입이라는 친환경적인 방법으로 해결했지만 100% 친환경 소재를 구현하는 데에는 아직 가야 할 길이 멀다”면서 “진정한 의미의 100% 친환경 기술에 도달하는데 CNF가 가교 역할을 하길 바란다”고 전했다. 이어 “제가 만든 기술을 제품화해 더 많은 사람들이 사용하는 모습을 보는 것은 제가 꾸고 있는 큰 꿈”이라면서 “친환경이 일상화되어 후손들이 보다 편안하게 살아갈 수 있는 환경을 만들어갔으면 한다”고 강조했다. NM