셀루로오스 나노파이버, CNF - 셀룰로오스 나노파이버 세계시장에 관한 조사결과(2022년)/야노경제연구소

 셀룰로오스 나노파이버 세계시장에 관한 조사결과(2022년)

【자료체재】

자료명：「2022년판 셀룰로오스 나노파이버 시장의 전망과 전략」

발간일：2022년 3월 30일

체  재：A4판 170페이지

【조사요강】

1. 조사기간：2022년 1월~3월

2. 조사대상：셀룰로오스 나노파이버 메이커(제지 메이커, 화학 메이커 등), 연구기관

3. 조사방법：당사 전문 연구원의 직접 면담(온라인 포함)및 문헌 조사 병용

＜셀룰로오스 나노파이버＞

셀룰로오스 나노파이버(Cellulose Nano Fiber:CNF)는 펄프 혹은 목재칩에 포함된 셀룰로오스 섬유를 나노사이즈까지 섬유를 분리한 것.

식물에 포함된 셀룰로오스 섬유에서 CNF를 추출하는 방법으로는 ①촉매 및 산 등으로 셀룰로오스 분자 사슬의 수소결합을 완화한 후 믹서 등으로 가는 화학적 해섬(解纖)법과 기계의 힘으로 미세화하는 기계적 해섬법으로 나뉜다. 기계적 해섬법은 ②원료를 호모지나이저 등 기계에 투입해 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, 셀룰로오스 나노파이버를 첨가제, 보강재 등으로 사용한 각종 제품

◆2022년 CNF 세계 생산량은 80t, 출하금액은 72억엔을 전망

~"시도 단계에서 구체적인 용도를 상정한 "채용 검토"로 이행이 진행~

CNF의 세계 시장규모 예측

 

                                                                                                              야노경제연구소 조사

주1. 메이커 생산량, 메이커 출하금액 기준

주2, 미크론~ 나노 사이즈의 미크론 피브릴 셀룰로오스, 화학변성펄프를 대상으로 시장규모에는 샘플 공급분(샘플워크)을 포함. 다만, 미처리펄프에 의한 수십~수백 um 사이즈의 셀룰로오스 섬유는 제외

주3. 2022년은 전망치, 2025년, 2030년은 예측치

1. 시장 개황

샘플 공급분을 포함한 2022년 셀룰로오스 나노파이버(이하, CNF) 세계 생산량(미크론~나노사이즈의 미크론 피브릴 셀룰로오스, 교토 프로세스의 화학변성펄프를 포함)은 전년대비 140.4%인 80t, 출하금액은 동 134.6%인 72억엔에 달할 것으로 전망된다.

2021년 후반부터 2022년까지 CNF메이커들의 용도개발에 가속도가 붙어 생산량도 이전에 비해 증가 경향에 있다. 특히 화장품과 식품, 도료 등 기능성 첨가제용 용도로는 실제 제품으로 CNF가 채용되는 사례도 늘고 있다. 샘플워크(공급)에 대해서도 실제 생산에 가까운 조건으로 하는 경우가 늘어나고 있다. NF가 처음으로 상업 이용된 지 6년이 경과하고 유저기업(수요자)측은 CNF를 시도해본다는 단계를 거쳐 분산안정성과 틱소트로피 등 새로운 성능 및 부가가치에 장점을 찾은 계속채용 사례도 증가하고 있다.

다만 일본 CNF 메이커가 보유하는 설비를 모두 합친 생산능력은 1,000t/년 이상의 규모로, 현재 가동률은 10%에도 미치지 못하고 있다. CNF 생산량을 확대하며 설비 가동률을 높이기 위해서는 가격과 성능, 핸들링과 같은 점에서 유저기업이 더욱 사용하기 쉬운 CNF를 개발·제안해서 채용 확대를 도모함으로써 양산화를 조기에 실현하는 것이 요구된다.

2. 주목 토픽

자동차 부재로의 채용을 목표로, 내충격성 향상에 관한 연구개발이 진전

CNF의 사용량이 많은 복합수지용도로는 자동차와 건재 등 구조재로서 활용이 기대되고 있는데, 그 중에서도 자동차용도는 부재의 수지화를 진행하는 데 안전성이라는 관점에서도 내충격성은 필수 성능이다.

다만 CNF 복합수지에는 CNF를 사용하지 않는 복합수지와 비교해서 굴곡탄성률과 휨강도는 향상되는 것에 비해 충격강도가 저하된다는 문제가 있다. 이에 따라 CNF 메이커 및 CNF 복합수지 메이커는 목표인 자동차용 구조재 채용을 위해 내충격성 향상에 주력하고 있다.

3. 장래전망

CNF는 경량, 고강도, 저선팽창계수와 같은 성능과 함께 나노 사이즈의 섬유가 네트워크를 형성한다는 독특한 특성으로 다른 소재에는 없는 다양한 성능이 발휘된다. 이를 잘 활용함으로써 새로운 제품 개발 시에 사용자에게 새로운 놀라움을 가져올 성능과 사용감의 부여가 가능해진다.

CNF 같은 새로운 재료를 사업화하는 데에는 기존 경합재료에는 없는 독자적인 성능의 소구 및 새로운 사용법의 제안과 기존의 틀에서 벗어나고 유저기업의 상정을 뛰어넘은 "놀라움"을 가져오는 제안을 어떻게 진행할 수 있느냐가 중요하다. 시장과 유저의 기대를 넘는 "신날 수 있는" 제안만이 새로운 시장의 창출과 수요 확대로 이어질 것이다.

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