분리막 기반 정밀화학 가열 에너지 40% 절감 큰 성과…화학연, 원가절감 기술 구현

정밀화학 에너지 절감 공정 기술 개요

우리 연구진이 다양한 정밀화학산업 분야에서 분리·정제 과정 소요 에너지를 20~40% 줄이는 공정 기술들을 개발했다. 향후 의약, 화장품, 천연물 건강보조식품 등 정밀화학산업 분야에서 우리 기업의 원가절감을 도울 수 있다. 실증까지 마쳐 이미 몇몇 기업에 적용되기도 했다.

한국화학연구원(원장 이영국)은 박유인 화학공정연구본부 LCP융합연구단 책임연구원팀이 이같은 성과를 냈다고 21일 밝혔다.

기존 의약품, 화장품, 천연물 건강보조식품 등 분야는 원료 생산시 분리·정제 과정에서 가열에 따른 에너지 소모가 크다. 원가절감에 큰 장애가 된다.

연구진은 특정 물질만 흡착하거나 거르는 '분리막' 등을 이용, 에너지 소모를 크게 줄였다.

의약품 분야의 경우 '유기용매 나노 분리막' 공정을 이용, 의약물질 고순도화에 쓰이는 기존 증류나 증발 등 공정을 대체·보완할 수 있게 했다.

한국화학연구원 박유인 화학공정연구본부 LCP융합연구단 책임연구원팀이 개발한 의약품 유기용매 나노 분리막 실증 모듈과 시스템.

화장품 소재 생산에서는 전기화학·촉매 기반 고효율 공정 시스템을 개발해 화장품 원료인 디올류를 고순도로 얻고, 이를 분리막 시스템과 연계한 에너지 저소비형 분리·정제 공정을 개발·적용해 에너지 저소비를 이뤘다. 생산물을 바이오매스 원료로부터 제조해 온실가스 감축 효과도 기대된다.

천연물 건강보조식품의 경우 초임계 추출공정으로 추출물과 물을 분리하는 과정에서 기존 증류 공정을 에너지 소모가 적은 막증류로 대체했다. 에너지 저감형 추출물 농축 기술을 개발했다.

홍삼 등 식품 가공 부산물로부터 유용 성분을 저에너지 추출할 수 있게 했다.

이번 성과들은 의약 분야에서는 제이디바이오사이언스, 화장품 분야는 엑티브온, 천연물 건강보조식품 분야는 코씨드바이오팜의 분리막 하이브리드 시스템 구축으로 이어졌다. 각기 제품 생산 고품질화, 소모 에너지 20% 이상 저감을 이뤘다. 의약품 분야는 40%에 달한다.

연구진은 이들 기술이 다품종 소량 생산 형태를 취하는 의약·화장품 등 분야 중소기업 원가 절감, 기업 활성화에 큰 도움이 될 것이라고 전망하고 있다. 다른 영역 적용도 가능하다.

박유인 책임은 “염료나 도료, 잉크, 계면활성제, 접착제, 사진용 화합물, 농약 등 다양한 정밀화학 제품을 생산하는 중소기업에도 활용 가능한 기반 기술”이라며 “이들에게도 기술 공급에 나설 계획”이라고 말했다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com