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화학 제조공정에서의 마이크로파 이용

전문가 제언: ○ 유기합성반응에 있어서 효율성과 선택성은 중요한 문제이다. 현재는 이와 더불어 환경적 인자도 무시할 수 없는 요소가 되었다. 고 효율, 고 선택성이면서 환경을 고려한 유기합성반응의 개발이 강하게 요구되고 있다.

○ 물, 초임계 유체 또는 이온성 액체 등의 청정용매와 청정시약을 사용하고 온화한 조건 하에서 광(光)이나 전기 등 청정 기법을 이용하는 합성반응 및 무용매 합성반응, 또는 촉매를 사용한 효율적 합성반응 등이 환적 조화적인 유기합성반응으로 개발되고 있다.

○ 마이크로파에 의한 유기합성반응은 아주 고속 진행, 고효율 및 고 선택적으로 생성물을 부여한다. 이상한 부생성물을 제공하지 않는 점에서 환경 조화적이고, 반응이 수 십초 정도의 아주 짧은 시간에 종료됨으로써 에너지 절약형이다. 따라서 마이크로파를 이용한 공정 메카니즘을 많이 개발하여 시간과 비용을 절약하는 노력이 필요하다.

○ 특히 배출규제상 문제가 있는 유기용매에 대하여 사용량을 대폭 줄일 수 있고, 유기용매를 전혀 사용하지 않는 무용매 합성반응도 다수 발견되고 있는 등 마이크로파에 의한 합성반응은 고효율․고 선택적이면서 환경적으로 우수한 유기합성 수단의 하나로 최근 많은 주목을 받고 있다.

○ 화학제조 공정에서 마이크로파를 적용하게 되면 반응시간이 대폭 단축되는 것은 물론 반응 공정의 반응조건이 완화되고 환경부하가 저감된다. 또한 플랜트를 소형화하고 공정을 간략화 할 뿐만 아니라 에너지 절감효과도 크게 기대되고 있다. 마이크로파 합성의 에너지 절약성, 이온성 액체나 수용매의 사용 또는 무용매 합성반응 등에 의한 환경조화성 등을 고려한다면 향후 이 합성수단이 공업적으로도 점점 중요하게 될 것으로 확신한다.

저자: Kazuhiko Takeuchi
자료유형: 학술정보