AUG 30, 2022

디지털 화학 전략을 활용한 개인 위생 용품 제형 연구

발표자

제프리 샌더스
소비재 부문 제품 관리자

초록

소비자 트렌드의 변화와 소비재(CPG) 기업의 지속가능성 목표에 따라 새롭고 혁신적인 개인 위생 용품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 고객들은 점점 더 안목이 높아져, 성분을 파악하고 제품이 천연 원료로 만들어졌는지 아니면 석유 기반 원료로 만들어졌는지를 기준으로 제품을 선택하고 있습니다. 이러한 관심은 소비재 연구 개발이 직면한 과제를 부각시킵니다. 이러한 과제를 해결하고 소비자 시장에서 입지를 공고히 하기 위해서는 기존 제형의 핵심 특성을 그대로 유지하면서 새로운 제품 제형을 개발해야 합니다. 신제품 개발은 물론 엔드투엔드(end-to-end) 제품 추적까지 추진하기 위해서는 성분이 제품 내에서, 그리고 “실제 사용 시” 어떻게 작용하는지 이해하는 것이 필수적입니다. 이 과정을 효율화하기 위해 다중 스케일 물리 시뮬레이션을 활용하면 제품 개발 기간과 비용을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 디지털 트윈 시뮬레이션을 통해 대규모 생산을 최적화할 수 있습니다. 분자 시뮬레이션은 개별 성분이 제형 내에서 어떻게 작용할지 예측할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 원자 수준 시뮬레이션은 성분이 알려진 경우, 연구자와 엔지니어가 제품의 형태( 용해도) 및 기타 물리적 특성을 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 공정 시뮬레이션과 달리, 최대 수백만 개의 원자로 구성된 분자 모델을 구축하고 특성을 예측하기 위해서는 화학적 정보와 조성 정보만 있으면 됩니다. 물리 기반 모델링을 넘어, 화학적 정보를 활용하여 기존 실험 데이터나 감각 데이터를 기반으로 한 기계 학습 모델을 구축할 수도 있습니다. 이번 강연에서는 ‘ 분자모델링 ’의 실제 적용 사례를 소개하고, 디지털 화학 전략이 퍼스널 케어 제품 제형 분야에서 어떻게 혁신을 주도하고 있는지 살펴보겠습니다.

학습 목표:

• 다중 스케일 물리 시뮬레이션을 활용하여 제형 내 개별 원료의 거동과 성분의 주요 특성에 대한 통찰력을 얻는 방법
• 첨단 기술을 활용하여 제형의 주요 특성을 예측하는 방법 머신러닝
• 디지털 화학이 퍼스널 케어 제품 분야의 연구 개발을 어떻게 가속화할 수 있는지