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한국화학연구원, 100% 생분해되면서 눅눅해지지 않는 종이 빨대 개발

- 음료에 젖지 않고 100% 생분해되는 친환경 종이 빨대 개발- 『Advanced Science (IF:17.52)』 논문 발표 해양과 토양에서 100% 생분해되면서 쉽게 눅눅해지지 않는 친환경 종이 빨대가 개발됐다. 대량 생산하기에도 쉬워 향후 식당이나 카페 내 플라스틱 빨대 규제*에 대응할 수 있을 것으로 기대된다.* 환경부 ‘자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률’ 시행 규칙에 따라 2022.11.24부터 식당과 카페 매장 안에서 플라스틱 빨대, 젓는 빨대 사용이 금지되며 1년간 계도기간을 가진다. 종이 빨대는 사용할 수 있다. 현재의 종이 빨대는 완전하게 종이만으로 만들어진 것이 아니다. 100% 종이만으로는 액체에 닿을 때 너무 눅눅해져서 빨대로서의 기능을 할 수 없기 때문에 표면을 코팅해야 한다. 코팅 물질은 주로 폴리에틸렌(PE)이나 아크릴 수지인데, 비닐봉투 또는 접착제와 같은 물질이다. 종이컵에도 종이 빨대에 코팅된 물질과 같은 물질이 코팅되고 있는데, 많은 해외 연구에서 사용 후 폐기 시 종이컵에 코팅된 폴리에틸렌이 분해되지 않고 작은 입자로 떨어져나와 미세플라스틱을 생성시킬 수 있다고 보고됐다. 또한 종이와 플라스틱 서로 다른 두 물질이 합쳐져 있으므로 종이로도 플라스틱으로도 재활용이 어렵다.사용할 때도 기존 종이 빨대는 불편한 점이 있다. 음료에 오래 두면 눅눅해지고, 탄산음료를 마실 때 종이 빨대의 표면 특성 때문에 거품이 다량 발생하기도 한다. 현재 종이 빨대의 대체재로는 폴리락틱산(PLA) 빨대, 쌀 빨대가 있다. 그러나 폴리락틱산(PLA) 일명 옥수수 플라스틱 빨대는 해양에서 잘 분해되지 않고, 쌀 빨대는 분해는 잘 되나 대량 생산이 어려워 가격이 비싸고 단면이 날카롭다는 단점이 있다. 성능이 우수하고 토양 및 실제 해양환경에서 생분해되는 친환경 종이 빨대의 제작 배경, 재료, 방수성을 보여주는 그림과 사진 기존 종이 빨대의 문제점인 탄산 거품 발생을 방지하고(좌), 다양한 음료를 편리하게 즐길 수 있는 친환경 종이 빨대 사진(우) 한국화학연구원 오동엽-곽호정 박사팀과 서강대학교 박제영 교수 공동 연구팀은 100% 생분해되면서 기능이 기존 종이 빨대보다 우수하며 대량 생산이 쉬운 친환경 종이 빨대를 개발했다. 본 연구를 주도한 오동엽 박사(우)와 곽호정 박사(좌) 연구팀은 대표적 생분해 플라스틱인 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS)*를 자체 기술력으로 합성한 후, 여기에 셀룰로오스 나노크리스탈**을 소량 첨가해 코팅 물질을 만들었다. 첨가된 셀룰로오스 나노크리스탈은 종이의 주성분과 같은 성분이라 종이와 잘 붙는다. 따라서 종이 빨대를 코팅할 때, 종이 표면과 생분해 플라스틱을 단단히 붙여주는 역할을 한다.* PBS(Poly(Butylene) Succinate): 석유계 폴리프로필렌과 유사한 물성을 보이는 폴리에스터 계열의 생분해성 바이오 플라스틱.** 셀룰로오스 나노크리스탈: 자연계에서 가장 많은 고분자인 셀룰로오스를 직경 10~20㎚, 길이 200㎚인 나노입자로 만들어, 표면적을 넓힌 소재를 말한다. 기존 종이 빨대는 코팅 시 플라스틱을 이렇게 단단히 붙여주는 역할을 하는 물질이 없었다. 그래서 표면이 플라스틱으로 균일하게 코팅되지 않아 사용할 때 불편한 점이 있었다. 가장 큰 불편함은 코팅되지 않은 부분에 음료가 닿아 빨대가 눅눅해진다는 점이다. 또한 탄산음료에 종이 빨대를 넣으면 쉽게 거품이 일었다. 코팅되지 않은 종이 부분이 물과 쉽게 결합하고 코팅된 플라스틱 부분은 물을 밀어내는 성질을 가져, 탄산음료에 종이 빨대의 불균일한 표면이 부딪히기 때문이다. 그런데 연구팀이 개발한 새로운 종이 빨대는 코팅 물질이 균일하고 단단하게 붙어, 쉽게 눅눅해지거나 거품을 많이 일으키지 않는다. 게다가 코팅 물질 자체가 종이와 생분해 플라스틱이기 때문에 100% 썩어 없어진다.연구팀은 친환경 종이 빨대가 찬 음료뿐만 아니라 뜨거운 음료 속에서도 일정한 성능을 유지하는 것을 확인했다. 또한, 물이나 차, 우유나 기름이 포함된 음료, 탄산음료 등 다양한 음료를 휘젓거나 오랜 시간 사용해도 눅눅해지거나 구부러지지 않는 것을 확인했다. 눅눅해진 정도를 실험한 결과, 기존 종이 빨대는 5℃ 찬물에 1분간 담갔다 꺼낸 후 약 25g 무게 추를 걸었을 때 심하게 구부러졌다.반면에 연구팀이 개발한 종이 빨대는 같은 조건에서 50g 이상의 무게 추를 올려도 잘 구부러지지 않았다.찬물에 1분간 담갔다 꺼낸 후 눅눅해진 정도 관찰 실험 개발된 빨대는 바다에서도 분해가 잘 되는 것으로 나타났다. 일반적으로 바다는 온도가 낮고 염도 때문에 미생물 증식이 어려워 종이나 플라스틱의 분해가 토양에서보다 훨씬 느리다. 연구팀은 포항시 북구 흥애읍 오도리 인근 해안의 수심 1.5~2m 깊이에 빨대 샘플을 담가 해양환경에서 분해를 시험하였다. 실제 해양환경 분해 시험 장소의 지도, 사진, 그리고 플라스틱 망에 담긴 각종 빨대 샘플들 일반 플라스틱 빨대와 옥수수 플라스틱 빨대는 120일 동안 전혀 분해되지 않았다. 기존 일반 종이 빨대는 형체를 보존했고 총 무게의 불과 5%만 감소했다. 반면 연구팀이 개발한 빨대는 60일 동안 무게가 50% 이상 감소했고, 120일 후에는 완전히 사라졌다. 바다에 넣은 후 120일 동안 빨대의 분해 정도 위 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science, IF:17.52) ‘Biodegradable, Water-resistant, Anti-fizzing, Polyester Nanocellulose Composite Paper Straws’ 제목으로 11월 21일 게재되었고, 누구나 열람할 수 있다.연구책임자 오동엽 박사는 “본 기술은 플라스틱 시대에 살고 있는 우리가 나아가야 할 방향을 제시한 작은 사례이다. 우리가 자주 사용하는 플라스틱 빨대를 종이 빨대로 바꾼다고 바로 그 효과가 즉각 나타나진 않겠지만 시간이 지나면 그 차이는 클 것이다. 사용하기 편한 일회용 플라스틱들부터 다양한 친환경 소재로 차근차근 바꾼다면, 미래 환경은 우리가 걱정하는 것보다 훨씬 나아질 것이다”라고 말했다.이번 성과는 과학기술정보통신부의 나노 및 소재 기술개발사업과 한국화학연구원 기본사업, 산업통상자원부의 생분해성 바이오 플라스틱 제품화 및 실증사업의 지원으로 수행되었다. < 연구진 소개 >◯ 이름: 오동엽◯ 소속: 한국화학연구원바이오화학연구센터 책임연구원◯ 연락처: 010-7433-3340◯ 이메일: dongyeop@krict.re.kr◯ 이름: 곽호정◯ 소속: 한국화학연구원바이오화학연구센터 박사후연구원◯ 연락처: 010-9407-8150◯ 이메일: hjkwak@krict.re.kr

편집부 2023-01-20

기계연, 도심 수소 충전 시대 앞당기는 신개념 수소 압축기 개발

- 전기화학 반응을 통해 조용하고 효율적으로 수소 압축하는 전기화학적 수소 압축기 개발 수소경제 선도를 위한 노력이 꾸준히 지속되고 있는 가운데, 조용하고 효율적으로 수소를 압축하는 압축기가 개발됐다.과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 박상진, 이하 기계연)은 중앙대학교(총장 박상규, 이하 중앙대)와 공동 연구를 통해 전기화학 반응을 이용하여 수소를 압축하는 전기화학적 수소 압축기 개발에 성공했다. 수소 사회 활성화를 위한 혁신 기술이 될 것으로 기대된다. 전기화학적 수소 압축기 사진 기계연 탄소중립기계연구소 열에너지솔루션연구실 윤석호 연구실장, 중앙대 김민성, 김동규 교수 공동 연구팀은 수소로 전기를 만드는 연료전지의 특성을 역으로 활용해, 연료전지에 사용되는 분리막에 전류를 가해 수소만을 추출하는 방식으로 수소 압축기 개발에 성공했다.전기화학 반응을 통해 수소가 장치를 통과하는 과정을 반복하면 장치 후단부에 수소가 쌓이면서 압축이 이루어진다. 연구팀은 수소 압축 시 고압에도 장치가 견딜 수 있도록 장치 내부 구조를 설계하고, 내부 표면처리를 통해 에너지 손실을 방지하여 압축 효율을 극대화했다.수소차에 수소를 저장하기 위해 수소가 700기압의 압력으로 압축돼야 하므로 수소 충전소에는 그 이상의 압력으로 수소를 압축한 후 수소를 공급해야 한다. 수소를 충전하면 충전소 저장탱크의 압력이 떨어지기 때문에 압력을 높이기 위한 대기시간이 필요하다. 빠르고 효율적인 수소 압축 기술은 대기시간을 줄일 수 있어 수소 공급망 구축에 필수적이다.피스톤 방식을 포함해 여러 물리적 방식을 활용하는 기존 기계식 압축기의 경우 내구성이 불안하고 효율이 낮다는 단점이 있다. 또한, 압축 과정에서 사용된 윤활유가 섞이는 등 수소가 오염될 수 있으며 소음이 크게 발생해 개선이 필요했다.반면, 수소 정제 및 압축을 동시에 수행하는 전기화학적 압축기를 사용하면 오염 없이 99.99%의 수소를 추출, 고압으로 압축할 수 있다. 또한 압축기를 확장하여 원하는 규모의 수소를 추출･압축할 수 있다.이 압축기는 부피가 작아 공간이 협소한 곳에서도 사용할 수 있다. 최근 LPG 충전소에 수소 충전소를 같이 설치하려는 시도가 있으나, 고압 압축기의 크기 제한으로 어려움을 겪고 있는데, 전기화학적 압축기를 활용하면 공간적 어려움을 해소할 수 있을 것으로 기대된다.또한, 공간적 이득뿐 아니라 정숙성도 갖추고 있어 도심에서 수소 충전소를 설치하는 데 매우 유리하다. 수소 충전소가 아니더라도 수소 압축이 필요한 곳이라면 어디든 소규모 압축시스템을 구축할 수 있으며, 최근 주목받고 있는 도심형 에너지 제로 하우스에도 적용할 수 있다. 전기화학적 수소 압축 애플리케이션 3D 이미지 기계연 열에너지솔루션연구실 윤석호 실장은 “전기화학적 수소 압축기는 기존 기계식 압축기보다 공간 효율이 높고 소음이 없는 것이 큰 장점”이라며, “기술 상용화에 이를 수 있도록 압축기의 성능을 향상해 도심지역 수소 충전소 보급을 넘어 수소 사회 활성화에 기여하겠다”고 말했다.한편 이번 연구는 산업통상자원부의 알키미스트 프로젝트 ‘전기화학적 압축기를 이용한 화학 흡착식 히트펌프 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다. 문의: 한국기계연구원 탄소중립기계연구소 열에너지솔루션연구실 윤석호 연구실장 042-868-7064 / 010-4155-2027 shyoon@kimm.re.kr

편집부 2023-01-16

KIST, 미래 모빌리티를 위한 나노소재기술 개발한다

- KIST‧NST 전자파솔루션융합연구단(SEIF) 출범, 6년간 450억 원 규모- KIST, KITECH 등 16개 기관 참여해 미래 모빌리티용 전자파 솔루션 소재·부품 원천기술 개발 및 실증 국가과학기술연구회(NST, 이사장 김복철)와 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 지난 11월 8일, KIST 서울 본원에서 전자파솔루션융합연구단(SEIF,Solutions to Electromagnetic Interference in Future-mobility) 현판식을 개최했다.현판식에는 KIST 윤석진 원장을 비롯해 NST 김복철 이사장, 한국생산기술연구원(KITECH) 이낙규 원장, 한국산업기술시험원(KTL) 김세종 원장, 한국재료연구원(KIMS) 이정환 원장, 한국항공우주연구원(KARI) 이상률 원장 등 관계자 40여 명이 참석했다.국가과학기술연구회와 KIST는 11월 8일(화), 서울 성북구 본원에서 전자파솔루션융합연구단 현판식을 개최했다. (왼쪽부터) 강종윤 KIST 첨단소재기술연구본부장, 석현광 KIST 연구기획조정본부장, 양은경 KIST 부원장, 송태승 KTL 주관기관책임자, 홍성우 KITECH 주관기관책임자, 박종혁 전자파솔루션융합연구단장, 윤석진 KIST 원장, 김복철 NST 이사장, 이낙규 KITECH 원장, 김세종 KTL 원장, 이정환 KIMS 원장, 이상률 KARI 원장, 김주선 NST 융합연구본부장, 김기완 NST 융합연구부장 전자파솔루션융합연구단은 총괄주관기관인 KIST를 중심으로, KITECH, KIMS, KARI 등 출연(연)과 한국산업기술시험원, 한국자동차연구원, 한국전자기술연구원 및 3개의 대학과 6개 기업이 협력하여, ‘미래 모빌리티 수요 선제 대응을 위한 세계 최고 수준의 전자파 제어 솔루션 소재·부품 원천기술 확보 및 실용화’를 목표로 6년간 450억 원 규모의 연구를 수행하게 된다.연구를 총괄하는 KIST 박종혁 단장은 “자율주행차, 도심 항공교통 등 폭발적으로 성장 중인 미래 모빌리티 시장에 적용할 수 있는 나노소재 기반 전자파 솔루션 시스템 연구로 통해 미래 모빌리티 구현을 지원할 계획”이라고 말했다.KIST 윤석진 원장은 “본 사업은 미래 사회를 대비하기 위한 필수적인 연구로 산업적 시급성이 있고 정책적 정합성도 높은 분야”라며, “미래 선도형 융합연구사업의 취지에 맞게 원천기술의 개발을 통해 차세대 국가 성장동력 확보와 일자리 창출에 기여할 수 있도록 적극적으로 지원할 계획”이라고 밝혔다. < 전자파솔루션융합연구단(SEIF) 구성 >

편집부 2023-01-09

LCP 융합연구단, 제철소에서 발생하는 부생가스를 석유화학 플라스틱 원료로 탈바꿈하는 기술개발 추진

- 한국화학연구원 등 총 10개 기관이 참여하는 융합연구단 사업 추진을 통해 저탄소 화학공정 기대- LCP(저탄소 화학공정) 융합연구단 출범에 따른 현판식 및 간담회 개최 전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립 산업구조로의 전환을 서두르는 가운데, 국내 주요 석유화학‧철강 분야 연구기관과 기업들의 역량을 한곳으로 모으는 ’LCP 융합연구단‘ 사업을 추진한다.지난 10월 6일(목) 오전 10시 30분, 한국화학연구원(원장 : 이미혜) 디딤돌플라자 대회의실에서 ’LCP 융합연구단‘ 사업 발족을 위한 현판식을 개최하였다. 이날 현판식에는 화학연 이미혜 원장을 비롯하여, 국가과학기술연구회 김복철 이사장, 한국에너지기술연구원 김종남 원장, 포항산업과학연구원 남수희 원장, LG화학 이종구 연구소장, 롯데케미칼 황민재 연구소장, 포스코 정석모 산업가스추진반장 등 각 기관 관계자 40여 명이 참석했다. 이번 현판식을 시작으로, 한국화학연구원, 한국에너지기술연구원, 포항산업과학연구원, LG화학, 롯데케미칼, 포스코 등 총 10개 기관이 공동으로 국내 온실가스 배출 1, 2위*를 차지하는 철강 및 석유화학산업의 온실가스 배출 부담을 줄일 수 있는 플라스틱 원료 제조기술 개발에 착수한다.* 철강 132백만 톤, 석유화학 69백만 톤(2020년 기준, 한국에너지공단) 융합연구단이 수행하는 과제는 ‘탄소저감형 플라스틱 원료 제조기술 개발 및 통합공정 실증’으로, 이산화탄소를 다량 포함한 제철소 고로 부생가스(BFG, Blast Furnace Gas)로부터 석유화학의 핵심인 플라스틱 원료(올레핀)를 제조하는 기술을 개발한다. 이를 위해 앞으로 3년간 252억 원을 투입해 기존 플라스틱 원료 제조기술인 나프타 열분해 기술 대비 이산화탄소 배출 15% 이상 감축을 목표로 기술개발을 추진할 계획이다.이번 융합연구는 그동안 화학연, 에기연, RIST가 국가연구개발사업을 통해 이미 확보한 원천기술을 부생가스가 발생하는 포스코 현장에서 실증하여 기업이 상용화할 수 있는 수준으로 검증하는 것을 목표로 한다. 한편 LCP 융합연구단은 국가과학기술연구회 실용화형 융합연구단 사업의 지원으로 추진되며, 소속기관이 다른 연구자가 총괄주관기관인 화학연에서 전문성을 모아 융합연구를 수행한다.화학연 이미혜 원장은 “본 사업은 정부출연연구기관이 확보한 혁신 원천기술을 모아 기업과 함께 실증을 통해 상용화로 연계하는 협력 모델로, 본 사업이 성공하여 한국형 독자 기술로 세계 석유화학산업과 철강산업의 탄소중립을 선도할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.

편집부 2023-01-06

사출성형 솔루션 공급 기업 ‘FCS’,X형 수평(평행) 4중 멀티 사출성형기 출시!

사출성형 솔루션 공급 기업 ‘FCS’, X형 수평(평행) 4중 멀티 사출성형기로 신에너지 자동차(NEV) 산업에 공급!대만의 사출성형기 전문 기업인 FCS 그룹(이하 FCS)이 최근 다중(Multi-component) 사출성형 솔루션에 X형 평행 4중 멀티 사출성형기를 출시 하였다.한국에서는 오래전에 현지화된 모델과, 이중사출기가 많은 판매고를 올리기도 하였으며, 다른 경쟁사에 비해 기술적으로 앞선 설비들이 호평을 받으며, 꾸준히 브랜드의 명성을 이어오고 있다.이 제품이 도입된 GW-1600R 대형 투플레이튼 다중 사출성형기(4중 사출성형기)는 유수의 중국 자동차 램프 생산 기업에 대량 생산을 위해 납품되면서 FCS(후첸신)는 신에너지 자동차(이하 NEV) 산업에서 새로운 매출처로 작용할 것이다. 투플레이튼 클램핑 유닛, 사출유닛의 집중 배치, 작은 면적을 차지해 공간 활용에 유리하다는 장점을 가진 X형 평행 4중 멀티 사출성형기에 대해 보다 자세히 알아보도록 하겠다. ■ 사출성형기 제조 뿐만 아니라 사출성형에 대한 솔루션까지 제공하는 ‘FCS’1974년에 설립된 FCS는 대만에서 사출성형기를 선도하고 있는 기업이다. FCS는 서비스 수준을 높이고 고객 보호 및 상호 의존성과 신뢰를 강화하기 위해 2010년부터 ‘사출성형기 제조업체’에서 ‘사출성형 솔루션 공급 업체’로 도약하고 있으며, 기술 자원의 전반적인 통합으로 진화하고 있다.2001년 이후 급성장하는 사출 성형 기계의 연구 개발, 생산 및 판매 외에도 세계화 및 다각화된 사업 전략과 결합된 고부가가치 제품 창출을 위해 FCS Group은 정밀하고 첨단 기술 분야까지 사업확장을 하고 있으며, 지속 가능한 비즈니스 목표를 달성하기 위해 기업 가치와 국제 경쟁력을 향상시키기 위해 매진하고 있다. 현재 FCS는 제품의 품질을 엄격히 관리하고, 경쟁력을 강화하기 위해 주요 가공 부품에 대한 자체 생산을 진행해 안정적인 품질의 제품을 지속적으로 생산하고 있다. 또한 동사는 고객에게 최고 품질의 제품을 제공하기 위해 ‘간결’, ‘정확’, ‘빠름’, ‘내구성’, ‘안정’, ‘청결’, ‘절전’이라는 7개의 개념으로 고급 디자인 및 생산 기술을 지속적으로 탐구하고, 품질 및 성능을 개선하기 위해 끊임없는 노력을 기울이고 있는 중이다.FCS 관계자는 “최근 몇 년 동안 R&D 목표는 ‘고객 만족을 위한 토털 솔루션 제공’이며, 플라스틱 소재, 성형 장비, 금형 기술 등 사출성형 기술의 필요성을 충족시키기 위해 최선의 노력을 다하고 있다”라고 전했다. 그 외에도 FCS는 고객 오리엔테이션을 기반으로 초기 계획부터 애프터 서비스(A/S)까지 완벽하고 엄격한 품질 관리 프로세스를 구축하고, 지속적인 개선 프로젝트를 수행하고 있다. 부서간 긴밀한 품질관리시스템을 통해 최상의 품질과 최고의 만족을 제공하고자 매진하고 있다. ■ 다중(Multi-component) 사출성형 솔루션에 X형 평행 4중 멀티 사출성형기 추가!FCS는 최근 다중(Multi-component) 사출성형 솔루션에 X형 평행 4중 멀티 사출성형기를 추가하며, 업계에 새로운 바람을 몰고 있다. 이 제품이 도입된 GW-1600R 대형 투플레이튼 다중 사출성형기(4중 사출성형기)는 유수의 중국 자동차 램프 생산 기업에 대량 생산을 위해 납품되었다. 차량의 가장 중요한 부품으로 꼽히는 헤드램프 비용은 차량의 비용구조를 결정하는데, 현재 시장에서 매출액이 높은 상위 30대 자동차는 대부분 LED와 ‘할로겐+LED’ 헤드램프를 채택하고 있다. ‘할로겐+LED’ 헤드램프는 전체 헤드램프의 약 50%를 차지하며, 일반 자동차 모델은 대부분 할로겐 헤드램프를 사용하고 고급형 모델은 LED 헤드램프를 사용하고 있다. 전반적으로 LED 헤드램프는 현재 시장의 주류를 이루고 있으며, 중국 세관에 따르면 자동차용 전기 조명 장치의 수출입은 2015년 이후 꾸준히 증가세를 보이고 있다. 특히, NEV 판매 급증과 소비 반등효과로 2021년 전체 수출입 물량은 각각 5286만대와 4억1336만대로 크게 늘었다고 중국 세관이 밝혔다. 향후 NEV의 지속적인 보급으로 전체 수출입은 성장세를 유지할 것으로 전망된다. 최근에는 리어램프가 좌우 램프를 시각적으로 연결하는 디자인을 채택하고 있을 뿐만 아니라, NEV의 전면 공기흡입구가 폐기되면서 런스루 커넥트 디자인을 적용한 헤드램프도 주를 이룸에 따라 헤드램프 공급업체는 복합재료 가공기계를 많이 찾고 있다. 이러한 수요에 부응하기 위해 FCS는 X형 평행 4중 사출 멀티 컴포넌트 솔루션을 출시했다.FCS 관계자는 “X형 평행 4중 사출 멀티 컴포넌트 솔루션은 기존의 L형 사중 사출 솔루션과 비교했을 때 X형 평행 사중 사출성형기는 더 작은 면적을 차지하며 보다 집중된 사출 구조를 특징으로 한다”라며, “4개의 사출 유닛을 다양한 금형에 적용할 수 있어 2액형, 3액형, 4액형 제품을 효율적이고 유연하게 생산할 있다”라고 소개했다. 또한, “비용 대비 높은 성능과 납기 주기 및 A/S 측면에서 이점을 갖춘 브랜드인 X형 평행 4중 사출 솔루션의 출시 이후, 관련 업계의 반응이 뜨겁다”라며, “당사에서는 향후 더 큰 톤수를 가진 X형 평행 사중 멀티 사출성형기를 출시할 계획이다”라고 밝혔다.■ 문의: ㈜엠디코리아 (FCS 한국대리점), 031-365-4788, hslee@md-korea.com, www.fcs.com.tw 편집 : 핸들러 이명규 기자*이기사는 영문을 번역한 기사입니다. 약간의 오역이 있을수 있습니다.

관리자 2023-01-04

사출성형 설비의 점검과 보전방법

자료제공: 우진플라임 기술교육원 / 교수 한선근목표1. 매뉴얼에 따라 설비의 성능을 유지하기 위하여 사출 성형기, 금형, 주변 설비를 점검하고 보수할 수 있어야 한다.2. 사출 성형기의 관리 매뉴얼에 따라 누유, 누수가 없도록 청결한 환경을 유지할 수 있다.3. 사출 성형기의 관리 매뉴얼에 따라 소모성 부품의 마모와 손상 여부를 점검하고 관리할 수 있다.유지관리의 필요성• 이용자의 안전 – 안전관리 소홀로 인한 사고 예방• 기계 설비의 수명 및 성능 유지 – 관리 소홀로 인한 기계 수명 단축• 생산제품 품질의 유지 – 성능 부족으로 인한 품질의 저하 사출 성형기 유지보수 기준서 개요• 정의사출 성형기 유지보수 관리에서 기본적으로 실행해야 하는 항목이다. • 사출 성형기 유지보수 기준서란?사출 성형기 유지보수 기준서란, 양산 협력사에서 관리하는 모든 사출 성형기에 대해서 유지보수 방법, 점검 사항 등에 대한 기본 원칙에 대한 설명서이다.• 사출 성형기 유지보수 기준서의 목적 및 대상사출 성형기의 유지보수 기준서는 양산 협력사에게 사출 성형기 유지보수 업무에 대한 기본원칙을 제시하여 사출 성형기의 기초 품질을 지속유지하도록 관리 방안을 규정하여 제품의 생산성 및 품위품질을 향상시킨다.설비 관리는 청소, 청결, 습관화• 청소장비의 정기적인 청소를 통한 깨끗한 환경은 기계의 수명과 고품질 제품 생산에도 영향을 줄 수 있고, 작업자에게 쾌적한 환경 제공을 하여 생산능률도 향상된다.▶ 슬라이딩부 청결▶ 타이바, 부스터 실린더 로드, 사출이나 노즐 피스톤 로드 등의 부위의 오일 제거사출 성형기의 그리스나 오일이 공급되는 부위는 늘 청결한 오일과 그리스가 공급되어야 한다. 기존에 경화되어 고착된 이물질은 반드시 제거하는 것이 좋다.▶ 윤활유 및 그리스 자동 공급 장치윤활유 및 그리스는 현장에 맞게 공급되는 시간과 양을 적절히 조정할 수 있다. 형체 측과 사출 측의 공급량을 알맞게 설정하는 것이 중요하다. 또한, 수동으로 구동하는 장치는 기준서와 표준서를 비치하여 정기적으로 공급과 그에 따른 확인이 필요하다.▶ 안전제일▶ 유압 작동 유 및 필터 점검유압식 사출 성형기는 유압 작동유의 관리가 매우 중요하다. 유압 작동유는 온도가 항상 적정 온도를 유지되어야 하며, 청정도 또한 유지되어야 하기에 분기별로 점검을 하고 관리 기준을 마련 해두어야 한다.작동유 온도는 35~45℃로 유지해야 하며 작동유 온도가 낮으면, 작동유 점도가 높아지고 펌프 흡입 유량이 부족해 각 유압장치의 작동이 원활하지 못하거나 압력손실, 동력 소비가 증가한다.작동유 온도가 높으면, 점도가 낮아지게 되고 펌프 효율이 감소하여 운동부의 전단 마찰이 가속되어 유압장치의 동작 정밀도가 떨어진다.▶ 호퍼 밑 온도를 관리하자Hopper throat의 온도 관리는 사용하는 수지 융점(Melting Point) 보다 낮게 해야 한다. 일반적으로 70~80℃로 관리한다.Hopper throat 부위가 융점 이상이 되면, 수지가 Pellet 형태에서 덩어리 형태로 변화되므로 수지 이송이 원활하지 않게 된다.▶ 이 밖의 안전장치 점검은 필수▶ 사출 성형기의 센서와 스위치의 동작 여부는 입·출력 화면에서 확인하라※ 설비의 유지관리에 관심을 가져야 하며, 전사원이 모두 보전 관리자라는 생각을 가져야 한다.

편집부 2022-12-16

부분 불소화 폴리아릴렌에테르(poly(arylene ether)) 합성 및 응용 기술동향

편집부 2022-12-16

미세플라스틱 없는 바이오 플라스틱으로 신선육 포장재 세계 최초 개발 및 탄소중립 달성을 위한 신 플랫

- 연포장재 대체로 연간 3,060만 톤의 이산화탄소 배출량 감축- 바이오 플라스틱 가공기술 확립 및 D/B화로 포장재 가공 원단 수출한국포장학회 고문 박형우 박사와 중소기업중앙회 박상희 전 회장은 미세플리스틱 없는 바이오 플라스틱으로 신선육 포장용 포장재 가공기술을 세계 최초로 개발하였다. 플라스틱 식품 포장재 900만 톤의 85%를 점하는 연포장재를 바이오 플라스틱 소재와 친환경 접착제로 가공(컨버팅)하는 포장재를 국내기술로 개발하였다. 이번 컨버팅 기술개발을 통해 이산화탄소 배출 3,060만 톤 저감 및 탄소중립 달성을 위한 실제적 대안도 도출하였다.포장재 구성은 Nylon/bio-LLDPE(두께는 0.015/0.055㎜)로 개발하였으며, 식품과 닿는 안쪽은 미세플라스틱 없는 바이오 플라스틱 bio-LLDPE 필름(브라스 캠)을 사용하고, 나일론(한화인더스트리)과 친환경 접착제를 사용했다. 컨버팅은 (주)에이유 평택공장에서 제조하였다.바이오 플라스틱들은 석유계 합성 플라스틱과 비교해 물성과 가공성이 현저히 떨어져 과자, 라면, 스낵, 카레, 소시지 등을 포장하는 연포장재로 사용 시, 내용물의 요구 특성에 따라 물성이 다른 바이오 플라스틱 소재들을 첨합하는 컨버팅 기술개발이 절실한 상황이다.바이오 플라스틱 소재로 가공식품 포장용 연 포장재를 개발한 국가는 세계 어느 국가도 없으며, 세계 연간 포장재 산업 규모는 374조 원에 달한다. 연포장재 세계시장 석권을 위해 국내업체들과 컨버팅 기술개발을 조속히 착수할 필요가 있다. 식품을 포장한 다음 고온고압에서 제조(카레, 소시지, 즉석 밥 등)해야 하는 식품 포장재는 고난도 컨버팅 기술이 필요하며, 이를 개발 시, 연포장재 세계시장 규모 374조 원의 30%만 점유해도 수출액은 112조 원이 되며, 청년 신규 일자리 123만 개가 창출된다.* 수출 100만 달러 당 일자리 14개; 국제경제연구, 최낙균, 2013현재 바이오 플라스틱 컨버팅 기술개발은 우리의 신산업 육성과제이며, 이를 통해 탄소중립 달성, 즉 3,060만 톤의 CO2 발생 감축이 도출된다. * 한국 석유계 플라스틱 생산량 1,500만 톤 중 60~70%인 900만 톤이 식품 포장재이며 이 중 85%인 765만 톤이 연 포장재이다. (석유계 플라스틱 1kg당 CO2 발생량은 3~5kg, 즉 765만 톤 × 4kg = 3,060만 톤의 CO2 발생)앞으로 탄소중립 달성을 위한 단계적 실행방안은, 먼저 바이오 베이스 플라스틱의 경우, 석유계 플라스틱에 바이오매스를 20~25% 이상 첨가하며, 그 포장제품을 소비자들의 구매를 촉진하는 지구사랑 “♥” 마크를 25%에서 75%까지 하트 1개에서 4개까지 첨가량별로 포장재에 사용하게 한다. 이를 통해 석유계 합성 플라스틱 수지를 생산회사에서 출하 시, 수지에 재활용 부담금과 폐기물 부담금을 통합시켜 “00 부담금”으로 통합하고, 생산사는 이를 관련 기관에 송부 업계지원에 활용한다.두 번째, 연포장재의 리사이클링을 위해 UNI 소재(올레핀계)로 개발했으나 카레, 즉석밥 등 식품을 포장 후 고온에서 가공할 때 포장재가 수축되는 등의 문제가 있어 실용화되고 있지 못하고 있다. 향후 셀룰로오스를 첨가하는 기술개발을 병행 추진할 필요가 있다.(사용 후 셀룰로오스와 플라스틱을 분리해내는 기술개발 필요) 세 번째, 바이오 플라스틱 100% 사용한 포장제품의 분야별 활용이다. 바이오 플라스틱 최대의 문제는 석유계에 비해 물성이 너무 열악하다는 것이다. 이러한 이유로 탄소중립과 온난화를 리딩하고 있는 EU, 미국, 일본 등 선진국도 식품용 연포장재에 바이오 플라스틱을 아직 사용하지 못하고 있다.이러한 한계 기술 돌파가 우리나라의 새로운 신산업으로 도약할 기회가 될 것이다. 이러한 기술개발을 과감하게 추진 착수하면, 우리 경제의 새로운 분야가 열리고 중소기업들의 활성화를 선도해나갈 수 있을 것이다.문의: 박형우 박사(010-9965-6561)

이용우 2022-12-04