화학연, 첨단 불소고분자 제조공정 개발

설치된 원료 증발/예열 시스템, 스팀 예열기, 주반응기, 급속냉각기, 염산탱크, VDF 압축 이송 시스템

아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 첨단 불소고분자 제조공정을 개발해 첨단산업 핵심소재로 활용할 수 있는 길을 열었다.

한국화학연구원은 박인준, 이수복 박사 연구팀이 태양전지, 이차전지, 깨끗한 물 제조에 필수적으로 사용되는 불소고분자(PVDF)를 제조하기 위한 VDF 단량체 제조 공정 개발에 국내 최초로 성공했다고 3일 밝혔다.

이번 성과는 화학연이 독자적인 친환경 화학기술을 기반으로 원천기술개발에서 생산기술공정에 직접 적용할 수 있는 연속 실증공정개발에 성공해 우리나라가 불소수지 제조기술을 확보하는 전기를 마련한 것으로 평가된다.

불소고분자는 뛰어난 내후성, 내오염성, 강유전성, 낮은 굴절율 등의 장점을 갖춰 태양전지, 이차전지, 정수산업 및 내오염 광학필름 등 국가 기간산업에 광범위하게 활용된다.

이 기술은 PVDF를 제조하기 위한 기본 단위물질을 제조하는 기술로 불순물이 거의 생성되지 않는 열분해 기술에 의한 높은 전환율 등을 통해 세계적 수준의 원가 경쟁력을 확보할 수 있다.

시운전 결과 열분해 반응 전환율 99.5% 이상, 순도 98.5% 및 증류순도 99.7%로 세계 최고 상용 기술 수준과 동등한 결과를 얻었다고 화학연은 밝혔다.

또 전량 수입에 의존하고 있는 불소화학 수지 제품의 기초원료인 VDF 개발을 통해 불소 소재의 국내 자급 및 수출이 가능한 상용화 제조공정을 확보했다.

화학연은 기술을 토대로 동일 규모의 중합체 제조기술을 개발해 시제품 검증을 거쳐 참여기업에 기술이전하고 상용화 생산을 추진할 예정이다.

공정의 안정성을 평가하고 최적의 가동 조건을 검증해 내년 4월 국내 상업생산을 시작할 계획이다.

박인준 화학연 그룹장은 “이번 성과는 산학연의 장점을 연계한 융합연구와 산업통상자원부의 수요맞춤형 지원으로 가능했다”며 “앞으로도 선진국에 의존하는 핵심소재를 국산화할 수 있는 여건이 강화되기를 희망한다“고 말했다.

김재현 화학연 원장은 “미국, 일본, 독일 등 극히 일부 선진국만 보유하고 있어 기술수입도 불가능하며 전체 불소산업에 큰 영향을 미치는 원천성이 강한 어려운 기술을 국내 독자기술로 개발했다는데 큰 의미가 있다”며 “우리나라가 불소산업 분야의 기술 종속국에서 최정상급 선도국으로 자리매김할 수 있는 계기가 될 것”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 산업통상자원부 산업융합원천사업의 지원으로 한국화학연구원과 니카코리아 및 애경화학의 연구진이 파일럿 공정을 건설하고 실제 가동을 통해 원천기술을 확보했다.