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| ▲ 경상국립대학교 김철환 교수, 혁신적인 발포 기술 적용 |
[파이낸셜경제=김예빈 기자] 경상국립대학교 농업생명과학대 환경재료과학과 김철환 교수 연구팀은 셀룰로오스 섬유, 전분, 열팽창성 미세구체, 계면활성제 등을 조합해 고온가압발포 방식으로 제조하는 친환경 발포 포장재 ‘셀루폼(Cellufoam)’ 개발에 성공했다.
셀루폼은 단순한 완충소재 개발을 넘어, 친환경 포장재 시장의 패러다임을 전환할 핵심 기술로 평가받고 있다.
셀루폼은 기존 스티로폼 대비 온실가스와 플라스틱 폐기물 저감 효과를 갖춘 친환경 소재로, 전자제품·유리·도자기류·과채류·육류·어류 등 충격 흡수와 보냉이 필요한 다양한 분야에 적용 가능하다.
주사전자현미경(SEM) 분석 결과, 섬유 간 완충 공간과 3차원 다공성 구조를 형성해 우수한 충격 흡수성과 단열성을 확보했으며, 발수·내수·미끄럼 방지 처리도 가능해 다양한 포장 환경에 대응할 수 있다.
원료는 화학펄프, 기계펄프, 재생종이 등 다양한 셀룰로오스 자원을 활용할 수 있어 자원 순환성도 높다.
특히 전분은 발포 과정에서 섬유와 발포된 미세구체를 결합하는 결합제 역할을 하며, 고온·고압 조건에서 점탄성을 부여해 균일한 발포 구조를 형성한다.
이를 통해 발포에 따른 파열과 결함을 방지하고, 두께가 큰 제품에도 안정적인 제조가 가능하다.
김철환 교수팀의 기술은 기존 유럽 중심의 사출발포 방식과 달리, 금형 내 증기압을 정밀 제어하는 고온가압발포 공정을 적용해 대량생산에 적합하고, 공정 유연성과 기술 차별성으로 산업 경쟁력을 높이는 혁신 기술로 평가받고 있다.
현재 시험생산 설비를 검토 및 제작 중이며, 향후 본격 양산을 통해 수백억 원 규모의 경제적 가치 창출이 기대된다.
또한 기술이전·로열티 수익 등 다양한 사업 모델 확장 가능성도 높다.
이번 발명에는 ㈜케이엔에스케미칼 신경식 대표가 원료 최적화를 담당했으며, SL팩연구소 김범진 대표가 양산 시스템 설계 및 금형 제작에 참여하여 상용화 가능성을 크게 높였다. 두 기업의 참여는 산학협력 기반의 기술 상용화 모델로 주목받고 있다.
김철환 교수는 “셀루폼은 단순한 소재 개발을 넘어, 지속 가능한 산업 생태계 구축과 글로벌 경쟁력 확보를 위한 핵심 기술”이라며 “향후 친환경 발포 포장재를 앞세운 글로벌 시장 진출과 다양한 산업 분야 확장을 목표로 하고 있다.”라고 밝혔다.
한편, 김철환 교수는 이번 셀루폼 개발 외에도 열팽창성 미세구체를 활용하여 완충 성능과 단열성이 우수한 발포지 및 발포 펄프몰드 개발에도 성공했다.
현재 제지업체 여러 곳과 협력하여 시제품 생산을 진행 중이며, 동시에 기술이전 논의도 활발히 이루어지고 있다.
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