케이엔디티앤아이 `고효율 쿠에트-테일러 결정화기 및 결정화 시스템`

케이엔디티앤아이(KNDT&i)가 개발한 ‘고효율 쿠에트-테일러 결정화기 및 결정화 시스템’은 획기적인 기술력을 인정받아 2010 그린에너지어워드에 선정됐다.

이 기술은 기존 결정화 기술에 비해 생산성을 100배나 높일 수 있고 에너지 사용량도 40% 이상 줄일 수 있다.

케이엔디티앤아이는 경희대학교 산학협력단과 함께 지식경제부 기술개발 사업에 참여 2006년 7월부터 2009년 6월까지 36개월 동안 13억원의 자금을 투입해 이 기술을 개발했다. 여기에는 정부 지원금 9억원이 포함됐다.

쿠에트-테일러 결정화기 기술은 14건의 특허등록, 13건의 특허출원, 국내외 3건의 인증, 36건의 전문학술지 게재 등 직원 500여명의 중소기업이 개발했다고는 믿기 힘든 기술력을 자랑한다. 학술지 논문 가운데 31건이 SCI급 논문이었다.

쿠에트-테일러 결정화기는 ‘쿠에트-테일러 흐름’이라고 하는 독특한 물리적 특성을 이용한 결정화(crystallization) 기기다. 물이나 공기 사이를 빠르게 지나가면 그 뒤에 양방향으로 회오리가 형성되는데 이를 ‘와류’라고 하며, 쿠에트-테일러 흐름이 이 와류와 비슷하다. 케이엔디티앤아이가 개발한 장비는 외부원통은 고정하고 내부원통만 회전시키는 방식으로 인공 와류를 만들어낸다. 이 방식을 이용하면 액체 형태인 어떤 물질을 고체의 결정형태로 만들 수 있다. 이 때문에 의약·정밀화학·식품 산업 등에 널리 사용되며 특히 최근에는 희토류 등 광물을 추출하는 데 이 기기가 사용된다는 사실이 알려지면서 큰 관심을 불러일으키고 있다.

케이엔디티앤아이 결정화기의 가장 큰 특징은 생산성이 매우 높다는 점이다. 기기 안에서 와류가 매우 강력하게 일어나기 때문에 액체가 결정으로 변하는 속도가 매우 빨라 대용량 기기로 처리해야 할 분량도 소용량 기기로 대체가 가능하다. 에너지 사용량이 줄어드는 것은 당연한 것이다. 또 구조가 간단하면서도 와류가 균일하게 일어나기 때문에 결정화 현상을 정밀하게 제어할 수 있다. 이 밖에도 크기가 다른 원통을 교체함으로써 결정화기 용량 조절이 가능하며 내부원통의 모양을 변화시켜 다양한 결정을 만들어낼 수도 있다. 이처럼 높은 생산성과 정밀한 제어 가능성·편리성이 결합하면서 30개에 달하는 결정화기 응용분야에 널리 사용될 것으로 기대된다.

케이엔디티앤아이는 이 장비를 LG화학과 후성산업·니폰케미칼·포항산업과학연구원(RIST)에 납품한 실적이 있으며 올해 안에 일본 니폰케미칼과 합작투자 형태로 교토대학에 벤처회사를 설립할 계획이다. 케이엔디티앤아이의 결정화기는 특히 바닷물에서 리튬을 추출하는 볼리비아 리튬개발 사업에 참여하고 있어 이 사업이 성사될 경우 본격적인 양산에 들어갈 수 있을 전망이다.

이 외에도 13개 과제에 대한 결정화 장비를 개발하고 있어 케이엔디티앤아이의 결정화기 기술진보는 계속 이어질 것으로 보인다.

김용주기자 kyj@etnews.co.kr