신뢰할 수 있는 마이크로리액터로 미래를 설계

선도적인 마이크로리액터 제조업체가 전 세계 화학자들에게 권한을 부여하는 문제에 대처하는 과정

마이크로리액션 기술은 전 세계의 현대식 산업용 생산, 화학적 엔지니어링 및 공정 엔지니어링에 사용되는 우수한 도구로 발전했습니다. 이 기술은 제약, 산업용 화학물질 생산, 식품 및 생명공학 등 다양한 산업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

Ehrfeld Mikrotechnik는 유량 화학 애플리케이션에서 핵심적인 역할을 수행하는 고품질 마이크로리액터 시스템을 공급하는 독일의 주요 기업으로, 마이크로리액터 기술 발전의 선두에 서 있습니다. 현재 마이크로리액터 기술이 완성된 만큼, Ehrfeld의 리액터들은 앞으로 성능 저하 없이 생산에 사용될 만한 규모로 산업용 환경에서 작동할 것으로 예상됩니다.

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Ehrfeld Mikrotechnik는 이런 문제를 어떻게 해결하고 있을까요? Ehrfeld Mikrotechnik의 프로젝트 매니저 Rafael Kuwertz 박사를 모시고 이 기업이 어떤 식으로 스웨즈락 프랑크푸르트의 유체 시스템 전문가들로부터 도움을 받아 고객에게 높은 신뢰성을 제공하고 있는지 들어 보겠습니다.

스웨즈락 참고 자료(SRP): 오늘 함께 해 주셔서 감사합니다, Kuwertz 박사님! 먼저 Ehrfeld가 제품과 함께 사용하고 있는 애플리케이션 중 몇 가지만 말씀해 주실 수 있나요?

Rafael Kuwertz 박사: 물론이죠. Ehrfeld는 일반 산업 공정의 장치 작업과 일치하는 특수한 모듈식 마이크로리액션 시스템(MMRS, Modular MicroReaction System)을 제공합니다. 저희 모듈에는 통합 확장 콘셉트가 사용되고 있는데, 이는 산업용 화학물질 생산 공정의 규모를 쉽게 변경하도록 도와 줍니다.

전 세계 고객의 대다수가 특수 화학물질 및 제약 업계에 종사하고 있고, 저희 리액터는 여러 가지 까다로운 공정에 사용할 수 있습니다. 특히 제약 업계는 당사의 매우 효율적인 열 교환 및 속성 혼합 기술에 관심이 많은데, 이 기술은 확정적이면서 재현 가능한 결과를 가져다 주고, 공정 제어를 단순화하며 지연을 최소화합니다. 화학 업계의 경우, 저희 마이크로리액터 기술은 과산화물 반응, 에톡실화, 수화, 오존 분해와 같이 종종 처리하기 어렵지만 중요한 반응에 사용될 수 있습니다. 하지만 당사는 아이스크림, 요거트, 피부 크림 또는 모발 관리 제품 등의 분야에서도 식품 및 생명공학 기업들과 프로젝트를 진행하고 있습니다.

저희 팀은 종종 고객의 현장에 MMRS를 설치하곤 합니다. 여기서 당사의 마이크로리액터 시스템을 다양한 인프라에 통합시키는 것과 관련된 문제가 발생합니다. 모든 상황에서 개조할 수 있는 연결부가 필요해지는 거죠. 이러한 문제를 극복하기 위해 저희는 지난 10년 동안 스웨즈락 프랑크푸르트와 협력했습니다.

“현재 스웨즈락 튜브 피팅으로 해낼 수 없는 연결은 거의 없습니다.”

SRP: 참으로 어려운 일이네요. 귀 회사와 스웨즈락의 관계는 어떻게 형성되었나요?

Kuwertz 박사: 제가 스웨즈락을 개인적으로 경험하게 된 것은 제가 석사 및 박사 공부를 하던 시절로 거슬러 올라갑니다. 이 당시 저와 제 동문들은 스웨즈락 부품을 사용해 모든 실험 설비를 조립했었죠. 그리고 현재 스웨즈락 제품으로 작업하면서 깨달은 것은, 스웨즈락 튜브 피팅으로 해낼 수 없는 연결이 거의 없다는 겁니다. 이는 언제나 큰 장점으로 작용했습니다. 특히 안정적이고 전문적인 방식으로 다양한 기구, 센서 및 리액터를 연결해야 하는 경우에요.

이러한 표준화는 지금도 고객을 위해 설치를 진행하는 동안 저희의 일상적인 작업에 큰 도움이 되고 있습니다. 게다가 당사는 300°C 이상의 온도에서 유독한 가연성 가스를 다루는 당사의 테스트 시설에 필요한 높은 기준의 공정 안전성 및 품질을 확보할 수 있습니다. 이러한 조건은 당사가 혁신을 지속할수록 더욱 까다로워지기만 할 것으로 예상됩니다.

SRP: 마이크로리액션 기술은 다양한 공정에 도움이 될 수 있습니다. 귀 회사가 정기적으로 작업하는 애플리케이션에는 어떤 것들이 있으며, 흔히 겪으시는 어려움으로는 어떤 것들이 있을까요?

Kuwertz 박사: 저희는 이처럼 새로운 마이크로리액터 기술에 시간과 비용을 투자하도록 고객들을 설득하는 것, 리액터 시스템으로 거의 모든 유형의 화학을 실험해 보는 것, 그리고 고객의 기대치를 충족하는 것 등 여러 상황에서 어려움을 겪고 있습니다. 예를 들자면, 제 직무 중 하나는 가능한 한 최단 시간 내에 고객의 요건에 맞춰진 테스트 플랜트를 고안하고 조립하는 겁니다.

“고품질의 스테인리스강(일부 경우에는 특수 합금)은 부식 문제의 예방에 필수적인 요소입니다.”

스웨즈락은 저희가 이를 해낼 수 있도록 도와 주고 있습니다. 당사가 하는 작업으로는 외부의 기구, 센서 또는 분석 장비를 Ehrfeld 마이크로리액터 시스템에 결합시키는 것, 유체 연결부와 전기 연결부를 모두 만드는 것 등이 있습니다. 스웨즈락 부품은 가스와 액체 모두를 사용하는 공정에 특히 유용합니다. 대부분의 애플리케이션은 고압(최대 100bar) 및 고온(최대 250°C)에서 가동되는데, 이런 경우에 안전, 품질 및 신뢰성이 특히 중요해지죠.

고품질의 스테인리스강(일부 경우에는 특수 합금)은 부식 문제의 예방에 필수적인 요소입니다. 예를 들자면 이미 여러 번 성공한 올레핀 유기 화합물의 오존 분해를 실시했을 때, Hastelloy^® C 부품이 부식 문제를 예방하는 데 도움이 되었습니다.

“모든 연결부에는 표준 스웨즈락 부품이 사용되며, 이로써 당사는 시스템을 다양한 인프라에 통합시킬 수 있습니다.”

SRP: 여러분의 반응기는 매우 유연합니다. 모듈성이 이토록 중요한 이유는 무엇일까요?

Kuwertz 박사: 저희는 이러한 모듈성이 당사가 이룬 성공의 비결이라고 확신하며, 그 이유는 공정에 맞춰 시스템을 빠르고 쉽게 개조할 수 있기 때문입니다. 다단계 합성을 통해 작업을 여러 부분으로 나누고 각 작업을 차례대로 최적화한다고 가정해 보십시오. 이어서 완벽하게 최적화된 반응으로 마무리되는데, 이는 당사의 통합 확장 접근법을 이용해 생산 규모로 이전할 수 있습니다. 기성 센서 및 액츄에이터를 통합하여 당사의 모듈식 시스템으로 공정 매개변수를 모니터링할 수 있습니다.

새로 개발되었거나 개조된 모듈은 통합하기도 쉽습니다. 당사의 모든 부품은 개별적으로 분해할 수 있으며 세척하기도 매우 쉽습니다. 당사의 마이크로리액터 시스템에 있는 모든 연결부에는 표준 스웨즈락 부품이 사용되며, 이로써 당사는 시스템을 고객의 현장에 존재하는 다양한 인프라에 통합시킬 수 있습니다.

SRP: Ehrfeld의 미래는 어떻게 될까요?

Kuwertz 박사: 당사는 자체 기술 개발에 박차를 가하면서 스웨즈락의 도움을 빌어 중국, 인도, 러시아 등 점점 확장되고 있는 신규 시장에서 발전을 이룩하고자 합니다. 예컨대 당사는 중국 시장을 지원하기 위해 상하이에 자회사를 설립했는데, 이는 중국이야말로 기업들이 엄격한 안전 요건에 부합하고 적은 공간을 차지하는 신규 생산 공장을 세우는 데 안성맞춤인 곳이기 때문입니다.  

전 세계의 당사 고객 중 상당수는 스웨즈락 부품에 대해 잘 알고 있습니다. 따라서 여러분이 전화나 화상 회의로만 저희에게 연락을 취하는 경우에도 당사 공장의 설비는 더욱 효율적으로 진행됩니다. 이는 우리 모두 팬데믹 속에서 살아 왔기 때문에 가능한 일입니다. 그럼에도 당사는 머지 않아 다시 한 번, 시스템 및 스웨즈락 피팅이 가득 담긴 도구 상자를 들고서 고객 여러분을 대면 방문할 수 있게 되기를 바랍니다.

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스웨즈락 부품이 애플리케이션 내에서 안정적인 연결부를 형성하는 방법에 대해 자세히 알고 싶으십니까? 당사의 유체 시스템 전문가들이 기꺼이 도와 드리겠습니다. 현지 스웨즈락 판매 및 서비스 센터에 문의하셔서 상담을 시작해 보십시오.

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