세룰로오스 나노파이버, CNF - 셀룰로오스 나노파이버 세계시장에 관한 조사결과(2020년)/야노경제연구소

셀룰로오스 나노파이버 세계시장에 관한 조사결과(2020년)

【자료체재】

자료명：「2020년판 셀룰로오스 나노파이버 시장의 전망과 전략」

발간일：2020년 3월 27일

체  재：A4판 134페이지

【조사요강】

1. 조사기간：2020년 1월~3월

2. 조사대상：셀룰로오스 나노 화이버 메이커(제지 메이커, 화학 메이커 등)

3. 조사방법：당사 전문연구원이 직접 면접취재를 바탕으로 문헌조사 병용

＜셀룰로오스 나노파이버＞

셀룰로오스 나노파이버(Cellulose Nano Fiber, 이하 CNF)는 펄프 혹은 목재 칩에 포함된 셀룰로오스 섬유를 나노사이즈까지 해섬한 것.

식물에 포함된 셀룰로오스 섬유에서 CNF를 추출하는 방법으로 ①촉매와 산 등으로 셀룰로오스 분자사슬의 수소결합을 푼 후에 믹서 등으로 가는 화학적 해섬법과 기계의 힘으로 미세화하는 기계적 해섬법으로 크게 나뉜다. 또 기계적 해섬법은 ②원료를 호모지나이저 등 기계에 투입하여 으깨듯이 미세화하여 해섬하는 방법과 ③셀룰로오스를 분산시킨 액체를 고속으로 충돌시켜 물 에너지와 충돌의 충격으로 해섬하는 방법(물충돌 해섬법)이 있다.

＜시장에 포함되는 상품·서비스＞

셀룰로오스 나노파이버(CNF), 셀룰로오스 나노파이버를 첨가제, 강화재 등에 사용한 각종 제품

◆2020년 CNF 세계 생산량은 57t 정도, 출하금액은 68억 4천만엔을 전망

~CNF는 실용화와 수요확대를 모색하는 시기로 단계를 바꿔, 기대 이상의 가치를 창출하는 매칭 포인트의 창출이 요구된다~

CNF 세계 시장규모 에측

야노경제연구소 조사

주1. 메이커 생산량, 메이커 출하금액 기준

주2. 2020년은 전망치, 2025년과 2030년은 예측

1. 시장 개황

셀룰로오스 나노파이버(Cellulose Nano Fiber, 이하 CNF)는 식물세포의 근간을 구성하는 셀룰로오스 섬유를 나노수준으로 해섬한 것으로 "무개가 철의 1/5, 강도가 철의 5배", "비표면적이 큼", "열변형이 적고 치수안정성이 뛰어남", "식물유래", "가스배리어성"과 같은 뛰어난 특성을 가진 재료이다.

CNF 시장은 상업화가 시작된 2015년~2016년 당초에는 연구소를 기반으로 시작·샘플 공급의 전개가 중심으로, 생산량도 숫자가 될 만큼의 규모는 아니었지만, 2017년 이후에는 니혼제지와 주에쓰펄프공업, 세이코PMC 등 각사가 양산 라인을 가동한 뿐만 아니라 오지HD, 다이오제지 등의 세미 커머셜 플랜트가 가동을 시작했다. 그 후 스포츠화와 화장품, 식품 등 시판품에서 CNF 채용이 시작된 것 등으로 2020년 CNF 세계 생산량은 57t 정도, 출하금액은 68억 4천만엔을 전망한다.

단, 현재 채택되고 있는 CNF의 대부분이 중량비(wt%)로 CNF 첨가량이 1% 내외인 기능성 첨가제로서 채택된다. CNF가 대량으로 소비되기 위해서는 중량비(wt%)로 10~30% 정도가 첨가되는 수지 복합화 용도로의 채용 확대와 CNF를 100% 사용한 성형품의 제품 개발이 필수적으로, 현재 이러한 샘플워크가 진행되고 있다. CNF 복합수지에 대해서는 시장규모가 크고 CNF 채용의 경량화 효과를 장점으로 어필하기 쉬운 자동차 부재로 채용 확대가 기대되고 있다.

2. 주목 토픽

CNF 시장은 용도개발기에서 수요확대를 모색하는 시기로 전환

CNF의 활용이 기대되는 용도로는 ①수지복합화, ②기능성첨가제, ③기타 용도가 있다.

CNF의 제조법은 화학적 해섬법과 기계적 해섬법으로 크게 나눌 수 있는데 이전에는 제조법에 따라 특성에 차이가 있었기 때문에 같은 용도로 제조법이 다른 CNF끼리 경합하는 사례는 별로 없었다. 그러나 최근 들어 그 동안 기능성첨가제의 채택이 중심이었던 화학적 해섬에서도 비교적 섬유 지름이 크고 수지복합화에 적합한 그레이드가 개발되는 사례와 투명성이 높고 기능성첨가제로 사용하기 쉬운 기계적 해섬에 의한 CNF가 개발되는 등 해섬방법에 의한 영역구분이 무너지고 있다. 향후 용도개발과 시장개척 양면에서 제조법이 다른 CNF 간 경합이 나올 것으로 예측되며, CNF 메이커는 유저기업(수요가)에 대해 자사가 제공하는 CNF의 채용 메리트를 어떻게 어필할지가 관건이다.

3. 장래 전망

CNF의 개발과 샘플워크가 진행되는 가운데, 복합수지의 경량화와 환경대응 등 경합 소재와의 가격차이 이상의 메리트가 밝혀져 성질에 기인하는 과제도 해결의 조짐이 보인다. CNF는 “시험기”를 마쳐 실용화와 수요확대를 모색하는 시기로 무대를 바꿨다. 현시점에서는 시판품에 대한 CNF의 채용 사례는 한정되어 있어 볼륨도 작지만 점과 점이 선이 되어 면이 되는 것처럼 하나의 용도가 돌파구가 되어 줄줄이 채용이 확대될 가능성도 있다.

기능과 경량화, 환경대응 등 유저기업(수요가)의 과제와 니즈를 모색하며, 이에 대해서 자사의 CNF로 무엇을 제안할 수 있는지를 탐색해, CNF의 채용으로 유저 자신이 어떠한 메리트를 얻을 수 있을 것인가? 소재사업에는 용도개발은 매우 어렵지만, 기존 관점을 기반으로 새로운 가치관과 견해를 더해 항상 변화하면서 유저의 기대 이상의 가치를 창출하는 매칭 포인트의 창출이 요구되고, 이들을 실현함으로써 2030년 CNF 세계 생산량은 3,500t, 출하금액은 205억엔까지 확대할 것으로 예측한다.

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