3M이 장악한 불소계…화학연-퓨어만,"국산화 성공, 1~2년 내 시장 진입"

국내 연구진이 전량 수입에 의존하던 불소계 유체를 국산화했다. 상용화는 퓨어만(주)(대표 김태한)이 진행 중이다. 한국화학연구원은 화학소재연구본부 이상구 박사 연구팀이 탄소와 수소로 이루어진 원료의 수소(H) 원자를 불소(F)로 바꾸는 기존의 '전기화학 불소화법'에 특수한 불소계 전도성 첨가제로 불소 전환율을 대폭 향상시키는데 성공했다. 연구팀은 이를 통해 화학산업 중요 원재료이자 불소계 유체인 '수소불화에테르'를 국내서 직접 생산할 수 있게 됐다고 평가했다. 수소불화에테르 제조는 탄화수소계열의 원료 및 전기화학불소화 반응을 통한 중간체를 합성하는 1단계 공정과 알킬레이션 반응으로 만들어내는 2단계로 구성된다. 이 선임연구원은 "전기화학 불소화 반응의 1단계가 핵심기술"이라며 "이를 보유한 기업은 미국이나 일본, 중국 등 일부이고, 현재 불소화 시장을 주도하는 데는 3M"이라고 언급했다. 연구팀은 1단계 기술을 기반으로 중간체 합성 및 알킬레이션 반응을 통해 수소불화에테르를 국내 최초로 제조하는데 성공했다. 이상구 선임연구원은 "기존 대비 약 20%이상 향상된 중간체 합성 전환율을 확보했다"고 부연설명했다. 기존의 전기화학 불소화 반응을 통한 중간체의 합성 전환율은 50∼55%다. 연구팀은 원활한 전기화학 불소화 반응을 유도하기 위해 전도성 첨가제를 투입했고, 62∼66%의 중간체 합성 전환율을 확인했다. 불소계 유체는 전자제품, 반도체, 정밀 기기 등의 냉각제와 세정제로 활용되는 필수 화학물질이다. 하지만 원래 있던 수소가 모두 불소로 대체된 '전 불소계 유체'는 지구온난화 지수가 높아, 친환경 유체로 대체하는 추세다. 이 선임연구원은 "냉매, 소화약제 전문 제조기업인 퓨어만에 기술이전했다"며 "현재 1~2년내 상용화를 목표로 스케일 업(벤치, 파일럿 등)이 진행 중"이라고 말했다.