혁신 연구로 인정받는 기업 (주)퍼스트랩
2022년 설립한 (주)퍼스트랩은 한국표준과학연구원 연구소 기업으로 탄탄한 기술력을 가지고 시작했다. 정부연구기관의 핵심기술을 제품화해 비즈니스로 진행하고 있는데, (주)퍼스트랩의 대표적 기술이 바로 ‘집속형 초음파 기술’이다. 이 기술은 2008년부터 오랫동안 연구되어 왔으며, 기존에 산업계에서 가지고 있던 한계를 뛰어넘는 기술로 평가받는다.
‘집속형 초음파 기술’은 무계면활성제 및 나노 분산/유화장비와 난분해/인체잔류성 독성물질 처리장비로 개발했다. 오랜 기간 연구개발을 통해 준비해 성공한 기술로 국내 대기업뿐만 아니라 네덜란드, 미국, 일본, 싱가폴 등 해외 기관들도 협력해 오면서 기술력을 인정받고 있다.
(주)퍼스트랩은 2023년 3월 벤처기업, 연구소기업 등 인증을 마무리하고, 8월 블루포인트파트너스로부터 투자를 받아 빠르게 사업을 진행 중에 있다. 또한 과학기술사업화진흥원의 산혁연협력 기술창업법인 육성사업, 산자부 파괴적혁신 R&D 설계기획사업 등 (주)퍼스트랩의 기술에 대해 혁신성과 우수성을 인정받아 R&D 사업에 선정되기도 했다. 또 산업은행, 기업은행, 신용보증기금, 기술보증기금으로부터 기술성과 사업성을 인정받기도 했다.
이에 더해 다국적기업 P&G와 함께 탈모방지 성분의 흡수율 향상과 스킨케어 제품개발을 위한 단독 PoC를 진행하고 있으며, 동시에 네덜란드 Stahl, 일본화약, Resonac 등과 글로벌 PoC를 진행하면서 협업방안을 모색하고 있다.
(주)퍼스트랩은 기업과 정부 등으로부터 주목받는 접속형 초음파 기술을 통해 다양한 제조 및 가공 프로세스에 적용, 화장품, 의약품, 화학, 2차전지, 페인트 등 다양한 기업들과 협업을 통해 적용분야를 넓혀가며 생산량을 높여가고 있다.
(주)퍼스트랩이 이처럼 혁신적 기술로 인정받는 배경은 기술력 확보와 연구개발을 최우선으로 하는 황보민성 CEO와 황보선애 CTO가 있기 때문이다.
황보민성 CEO는 서강대학교 기술경영전문대학원에서 기술경영을 전공한 후 국내외에서 기술사업 경험을 쌓은 전문가다. 특히, 기업기술가치평가사, M&A 거래사 자격을 취득하고, 대전광역시장 표창장, 연구개발특구진흥재단 딥테크 창업경진대회 장려상을 수상했으며, (주)퍼스트랩의 핵심기술인 집속형 초음파 관련 특허 3건을 출원한 바 있다.
황보선애 CTO도 한국표준과학연구원에서 오랜 기간 연구하면서 집속형 초음파 기술을 개발하고 기술의 상용화를 위해 많은 노력을 해왔으며, 부경대학교 재료공학 전공 공학박사 출신의 연구개발 전문가다.
혁신적 기술력을 통해 다양한 기업들과의 협업하고 있는 (주)퍼스트랩은 혁신기술을 적용한 장비 개발로 적용 분야를 넓혀가고 있어 주목된다.
집속형 초음파 기술 및 분산·유화 장비 DEBREX
(주)퍼스트랩의 집속형 초음파 기술이 적용된 장비는 크게 2가지다. 무계면활성제 및 나노 유화·분산장비와 독성물질 분해 장비로 나뉜다.
먼저 유화·분산 장비 DEBREX는 물과 기름이 같이 섞이지 않는 물질들을 계면활성제 없이 나노사이즈로 아주 균일하게 섞고 그 상태를 오랫동안 유지시키는 장비다.
유화·분산기술은 화장품, 의약품, 2차전지, 건강기능식품, 페인트 등 아주 다양한 제조산업에서 사용되는 기술로 화장품에 적용되어 발림성과 인체 흡수성을 향상시키고, 계면활성제와 같은 화학물질을 사용하지 않기 때문에 친환경 제품의 제조가 가능하다.
의약품 또한 균일하고 작은 사이즈로 인해 인체 흡수성이 높아지는 장점이 있으며, 2차전지, 페인트 등은 고성능의 제품개발 및 제조가 가능하다.
두 번째는 글로벌시장에서 처리기술이 없는 독성물질을 효율적으로 분해하는 CAVITOX 장비다. 현재 성능테스트를 완료하고 시제품 제작을 하고 있는 상황이다.
CAVITOX는 과불화화합물(PFAS)과 같이 처리기술이 없어 문제가 되는 독성물질들을 집속형 초음파를 통해 필터 없이 분해가 가능한 혁신적인 폐수처리 장비이며, 추가적으로 독성물질의 TOC를 줄여 미생물 분해가 가능한 수준으로 분해할 수 있기 때문에 친환경 폐수처리 장비로 활용이 가능하다.
과불화화합물의 집속형 초음파 처리 전후 물질을 분석한 결과는 획기적이다. KOTITI 분석 결과 집속형 초음파 처리 전보다 PFOA의 경우 1만 2000배, PFOS의 경우 48배 감소한 것으로 나타났다.
현재 (주)퍼스트랩은 DEBREX 장비 출시를 성공적으로 이끌어 냈고, 국내외에서 기술력을 인정받으며 활발하게 활동하고 있다.
황보 대표는 “현재 DEBREX 장비를 국내에 출시했고, 화장품, 제약 및 바이오, 2차전지, 출연연, 대학 등에서 많은 수요가 있어 활발한 장비 테스트를 진행 중이다”며 “현재 판매 계약도 완료되는 등 출시 후 긍정적 반응을 얻고 있다”고 말했다.
(주)퍼스트랩은 이번에 출시한 연구용 및 소형 장비 외에도 처리량을 증가시킨 생산용 장비를 2024년 하반기에 출시할 계획이다.
산업계 난제 해결한 (주)퍼스트랩의 기술력
(주)퍼스트랩의 장비 출시 직후 시장에서 인정받는데는 바로 기존의 한계를 뛰어넘은 혁신적 기술력이 핵심포인트다.
DEBREX의 무계면활성제 분산·유화의 과학적 매커니즘은 크게 2가지다.
첫 번째는 브라운 운동이 물질의 침강에너지보다 더 큰 지점까지 매우 균일하고 미세한 나노사이즈의 입자로 제조하는 것이다. 이로 인해 계면활성제 없이도 안정적으로 분산·유화상태를 유지할 수 있다.
두 번째는 입자 표면의 제타포텐셜을 최대 4배까지 증가시켜 서로 응집하고자 하는 힘을 방해함으로써 계면활성제 없이도 안정적으로 유화·분산 상태를 유지할 수 있다.
황보 대표는 “(주)퍼스트랩은 집속형 초음파 기술력이 핵심으로, 새로운 신기술이 나오기 힘든 제조 원천기술 분야에서 독보적인 고성능 기술력을 적용한 장비를 개발해 상용화에 성공했고, 지속적인 Scale-up 개발이 가능한 기술력을 보유하고 있다”며 “이러한 장비와 기술을 바탕으로 글로벌시장에서 인정받을 수 있는 신제품을 개발하고 기술 역량이 뛰어난 내부인력을 강점으로 향후 다양한 제품 개발과 해외 진출 등을 추진할 계획”이라고 전했다.
특히, DEBREX는 기존에 산업계에서 풀지 못했던 문제인 계면활성제 미사용 및 높은 균일도를 해결하는 것을 넘어 저점도, 고함량 제품 생산을 물론 in-line(연속공정) 시스템, 실시간 구동 모니터링, 쿨링시스템 등을 도입해 고성능 제품의 대량 생산까지 실현시켰다.
또 연구용 장비인 DEBREX LAB의 경우에는 1일 기준 약 20L 이상 처리량을 확보하고, 소형 장비인 DEBREX SS는 일 기준 약 40L 이상 처리량을 가지고 있다. 두 장비 모두 균일한 100나노 이하 분산·유화는 물론 탑재된 쿨링시스템으로 90일 이상 연속 구동 및 시료 보존까지 가능한 장점이 있다.
다양한 분야에 기술을 적용할 경우, 제품의 성능 향상이 크게 기대된다.
화장품 분야에서는 발림성과 흡수성을 높이는 기술로 사용되며, 제약분야에서는 인체흡수율을 높일 수 있다. 또 균일한 분산성능으로 제품의 수명을 향상시킬 수 있다.
다양한 분야 적용 및 제품 출시로 국내외 성장 견인
유화·분산장비 균질화기 시장은 특히 글로벌에서 규모가 큰 시장으로, 2030년까지 약 28억불로 성장할 것으로 전망되며, 그 중 고성능 장비라고 할 수 있는 나노급 균질화기 시장규모는 2030년까지 9억5,200만 불로 연평균 5% 이상 꾸준하게 성장할 것으로 전망돼 (주)퍼스트랩도 국내를 넘어 글로벌 시장 진출 계획을 세우고 있다. 구체적으로는 2025년에 일본, 유럽, 미국 지역 수출을 위해 준비 중이다.
특히 균질화기는 2000년대 이전까지 독일의 GEA 위주의 고압분산 방식이 고성능 소재개발 및 생산에 많이 사용되어 왔지만, 2000년대 이후 Microfluidics 사의 장비가 등장하면서 초고압 방식을 통한 유화·분산기술이 가능하게 되면서 좀 더 작고 균일한 나노입자의 제조가 가능해졌다.
그러나 현재 많이 사용하고 있는 장비는 성능과 생산량의 한계가 명확해 산업계에서는 더 높은 성능의 유화·분산 기술을 요구하고 있다.
(주)퍼스트랩은 2023년 말 DEBREX의 연구용·소형 장비를 출시한 이후 시장의 니즈에 맞춰 2024년 하반기에는 처리량을 증가시킨 생산용 장비를 출시할 계획이다. 또 친환경 폐수처리장비 CAVITOX도 하반기 출시를 목표로 개발 중이다.
특히 (주)퍼스트랩은 기존의 한계를 뛰어넘은 기술과 장비로 글로벌시장의 패러다임 전환을 노리고 있다.
황보 대표는 “(주)퍼스트랩은 지속적인 Scale-up 개발이 가능한 기술력과 한국표준과학연구원을 중심으로 검증된 기술력과 뛰어난 직원들을 보유하고 있다”며 “일부 기업들은 as가 오래 걸리는 단점이 있지만, (주)퍼스트랩은 기본적으로 1년 워런티가 제공되고 사용자의 특성에 맞춘 프리미엄 유지보수 서비스인 FUST Care를 제공하는 강점이 있다”고 말했다.
또한 “2024 Interphex Tokyo 전시회에 참가해 현지 유통사 모집을 통해 효율적으로 일본시장에 진출할 계획”이라며 “현재 글로벌 기업들과 다양한 테스트를 하며 일본뿐 아니라 네덜란드와 미국 기업들과 협력하고 있다”고 밝혔다.
(주)퍼스트랩은 현재 글로벌 시장에 진출하기 위한 사전준비를 진행 중이며, 가장 먼저 일본 시장 진출을 계획하고 있다. 지난해 말에는 9개의 대기업과 신기술 적용을 위한 논의를 진행했고, 화학 분야에 집중 투자하는 투자사와도 논의가 진행 중이며 앞으로의 신기술 및 장비 개발이 더욱 기대된다.
취재기자 / 김지혜(reporter2@s21.co.kr)
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