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[Company Power] (주)라미나 홍종팔 대표

  • 작성자나노인
  • 등록일2015.06.17
  • 조회수934

 (주)라미나 홍종팔 대표 사진


노시장이 커지기를 기다리는,
고순도 나노물질

산화그래핀 제조장치

 

 

라미나의 특허 장비 LCTR®은 테일러 유체흐름을 이용한 세계 최초 화학소재 제조용 반응기다. 테일러 유체흐름은 매우 높은 물질전달 속도를 나타내 기존 탱크형 반응기에 비해 물질전달 속도가 3배나 빠르다. 즉 하나의 물질을 만들어내는 시간이 그만큼 빨라 제조비용을 크게 낮춘다. 산화그래핀을 제조할 경우 생산시간을 최대 120배까지 단축시킬 수 있다.

 

 

(주)라미나 홍종팔 대표

 

 

 

 

세계 최초 테일러 유체흐름 기반 화학소재 제조장치

 

LCTR®은 용액이 주입한 만큼 나가는 연속식 반응기로 기존 장치에 비해 고순도의 물질을 균일하게 연속적으로 뽑을 수 있다는 게 장점이다. 액상의 용매가 있는 상태의 물질을 주입하여 새로운 물질로 토출하는 방식인데 기존 장비에서는 용액들이 전체적으로 다 섞이는데 반해 이 반응기는 미는 만큼 하나하나 단계별로 움직인다. 이는 균일하게 나노물질의 입자를 컨트롤할 수 있다는 의미다.
연속식 반응이 가능한 테일러 플로우 기반의 반응기를 세계 최초로 개발함에 따라 국내외 특허도 쌓여 있다. 라미나 홍종팔 대표이사는 “국내 특허는 13건이 등록되어 있고 해외에서도 10건을 출원한 상태인데, 해외특허는 미국이나 유럽에서 대리점을 발굴하여 영업을 시작하려고 이들 국가에서 특허를 먼저 출원했다”고 말했다.
화학소재 제조용 테일러 반응기 LCTR은 기능까지 다양하다. 이 반응기는 대부분의 화학소재 제조 자체에 응용하면서 합성이나 정제, 그리고 박리와 같은 여러 용도에도 사용하고 있다. OLED 소재 제조에서는 정제에, 산화그래핀 제조에서는 박리에, CNT 제조에는 세척에 탁월한 기능을 발휘한다.
응용분야도 기능의 다양성 못지않다. 화학분야 소재 제조에는 거의 모두 사용가능하다. 현재 라미나가 이 설비를 적용하거나 판매하는 분야는 이차전지의 양극활물질 전구체 제조, 산화그래핀과 나노 파우더 제조, OLED 소재 제조, 제약과 식품 분야, 자원재활용 분야까지 망라한다.
이 중 상용설비로 개발 후 첫 판매가 이루어진 것은 이차전지 양극활물질 전구체 제조분야다. 홍종팔 대표이사는 ‘이차전지 양극활물질 제조장치는 연구용부터 양산용 모두 보유한 상태’라고 소개했다. 2011년 상업화 개발 이후 이듬해 국내 대기업에 준양산 설비로, 2013년에는 일본 유니테크사와 대리점을 계약하고 본격 수출을 시작했고, 같은 해 일본 다나카사에도 수출했다는 것이 홍 대표의 설명이다. 일본에는 톤 단위의 양산설비로 판매하고 있는데, 올해 들어서자마자 또 다른 일본 대기업에서 양산용 반응기를 수주했다. w

 

 

화학소재 제조용 테일러 반응기 LCTR 사진화학소재 제조용 테일러 반응기 LCTR

 

나노물질 제조에 적용하면…


LCTR로 나노물질을 생산하면 입자 크기 조절이 가능하며 균일하게 만들 수 있고, 고순도의 입자를 제조할 수 있다. 홍 대표는 “촉매로 사용하는 SiO2나 TiO2 등의 입자제조에 적용한 결과 원하는 크기로 조절이 가능할 수 있었다”고 소개했다. “더구나 SiO2는 연속식으로 만들기 힘든데, 이것이 가능하여 생산단가를 낮출 수 있다”고 덧붙였다.
라미나는 나노 파우더의 제조기술에서 나아가 코팅분야에도 적용하는 기술을 보유하고 있다. 은이나 백금 같은 금속이온들을 코팅할 수 있는 입자 제조기술을 말하는데, 값이 비싼 이들 촉매의 코팅이 조금만 두꺼우면 비용이 상승한다. 때문에 나노 입자를 균일하게 생산하는 기술수요가 증가하는 추세에서 균일한 물성은 물론 이를 연속식으로 생산하여 생산가를 절반 값 이하로 낮출 수 있는 기술을 개발한 것이다. 
라미나는 지난해 산화그래핀 제조장치를 상업화했다. “산화그래핀의 제조에서는 공정안전성과 함께 생산시간을 최대 120배까지 단축시킬 수 있다. 안전성이란, 산화그래핀 경우 온도가 높아지면 폭발하는데 이 문제에서 자유롭다는 말이다. 테일러 유체흐름 이론은 열교환기로 상업화에 성공했기 때문에 열을 주고 뺏는 것은 순식간에 할 수 있어 폭발을 방지할 수 있다. 반응부분은 작은 관의 형태이기 때문에 온도전달이 용이하여 정밀온도 제어가 가능하다.” 홍 대표는 산화그래핀의 제조기술에서 제조시간 단축과 안전성을 강조했다.
LCTR로 산화그래핀을 생산하면 기존 비연속식의 배치방식의 회수율 70%에서 95% 이상으로 크게 향상된다. 정제시간도 배치식이 최대 120시간 걸렸던 것에 비해 LCTR은 1시간 이하다. 홍 대표는 “결국 산화그래핀 생산비용은 배치식이 그램당 50만원이라면 우리 반응기는 5만원 정도인데, 생산비를 십분의 일로 낮출 수 있는데다가 기존 장치가 물성이 균일하지 않은데 비해 균일한 물성을 얻을 수 있는 장점까지 갖게 된다”고 설명했다.
라미나 반응기는 CNT의 세척에도 적용된다. 여기서도 최대의 장점은 공정시간 단축이다. CNT 1그램을 세척하는데 Dialysis 방식이 약 1주일 소요되는데 비해 라미나의 반응기는 약 2시간이 걸린다. 공정시간이 최대 99.9%나 감소되는 것. 세척액은 Dialysis 방식이 70리터를 소비하는데 비해 4리터에 불과하다. 이에 따라 세척액도 94.2% 절감할 수 있어 폐수 문제까지 해결하는 효과도 볼 수 있다.

 

국내 대기업 기술투자 이끈 우수기술

 

국내 대기업 기술투자 이끈 우수기술 사진

“국내 나노소재 시장이 이차전지에 비하면 작은 편으로 시장이 커지는 시기를 기다리고 있다. 우리의 나노소재 제조기술과 설비는 이미 상용화 수준이다. 우리가 설비 사용자들을 대상으로 자체 설문조사한 결과에 의하면 연속생산이라는 생산성 향상, 고순도와 물성의 균일, 그리고 기존 장치로는 생산할 수 없는 물질까지 제조할 수 있게 됐다는 점들을 구매효과로 꼽았다.”
홍 대표는 라미나 설비에 대한 유저들의 반응을 이렇게 소개했다. 이러한 기술의 우수성으로 포스코와 같은 기업의 기술투자도 잇따르고 있다. ‘세계 최초’, ‘혁신적 반응기’라는 수사가 암시하듯 LCTR은 현재 뛰어난 성능에 비해 인지도에서 밀리고, 가격에서는 열세다. 홍 대표는 ‘유체역학이라는 게 접근이 어려운 이론이어서 이런 반응기가 있다는 것을 모른다’고 이유를 분석한다. 하지만 생산성 향상에 따른 총 생산비용을 낮출 수 있다는 장점에 기대를 건다.
LCTR은 여러 모델이 있어 선택이 가능하다. 공정의 최적화를 위해 적용 분야와 용량에 따라 맞춤형 솔루션으로도 공급한다. 
“우리는 고객이 원하는 공정을 받아 설계부터 최적의 솔루션을 제공한다. 우리 연구소 직원들은 화학, 재료공학과 출신과 기계설계 전공자들로 구성되어 있다. 우리의 장치 성능과 기술이 좋다는 말이 많이 나돈다. 나노시장 활성화에 기대를 걸고 있다.”
홍 대표는 나노소재 제조시장이 크게 서기를 기다린다.

 

 

취재·글 | 창조적소수

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