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리그닌에 관한 총설: 천연 흡착제에서 활성탄소까지

전문가 제언: ○ 리그닌은 셀룰로오스와 함께 목재를 이루는 주성분으로 지구에서 셀룰로오스 다음으로 풍부한 유기물이지만 연료로 쓰이는 것을 제외하고는 거의 산업에 이용되지 못하고 있다. 정확한 구조는 아직 밝혀지지 않았으며 중합체로 이루어진 복합물질로 추정하고 있다.

○ 종이를 만들기 위해서는 목재 속에 들어 있는 리그닌을 제거하여 목재 펄프를 만드는데, 흔히 이산화황·황화나트륨 또는 산화나트륨 등의 화학 물질로 녹여낸다. 리그닌은 제지공장에서 나오는 대량으로 배출되는 흑액에서 얻을 수 있으며 생산량은 연간 5,000만 톤에 달하고 있어 경제적인 이용방법 개발에 관심이 증대하고 있다. 현재 대부분 연료로 사용되고 일부는 접착제나 탄닝화제, 적층제 등으로 사용되고 있으나 대규모 용도는 아직 발견되지 않고 있다.

○ 잉여 리그닌의 잠재적인 용도로는 활성탄소(AC) 생산의 전구체를 들 수 있는데, 리그닌은 탄소함량이 높고 분자구조가 역청탄과 유사하므로 이상적인 전구체가 될 수 있다. 그러나 리그닌을 활성탄소로 전환하는 기술과 흡착제로서 용도에 대한 연구는 아직 활발한 상태가 아니며 상세한 연구 검토 보고서도 아직 출현되지 않고 있다.

○ 이에 따라 본고는 리그닌으로부터 AC 생산, 그리고 리그닌과 리그닌에서 생산된 AC에 대한 무기, 유기물질의 흡수에 대한 현재까지의 연구 결과를 종합 검토한 것으로 넓은 표면적과 구멍 체적을 가진 리그닌에서 생산된 AC는 최고의 상업용 AC와 비슷한 성능을 가지고 있음이 확인되었다고 보고하고 있다. 발표된 연구의 양은 아직 적지만, 현재까지 얻은 결과는 유망하며 따라서 보다 상세한 조직적 연구가 필요하다고 강조하고 있다.

○ 복잡한 구조를 가진 고분자방향족인 리그닌은 분해가 어려워 제지산업에서 문제가 되었으나 화합물의 점결성이나 킬레이트성을 활용하여 화학공업에서 다양한 용도로 이용되고 있다. 본고의 활성탄소로의 이용도 고부가제품의 하나로 활용할 수 있음을 제시하고 있어 관련분야의 좋은 참고가 될 것으로 생각된다.

저자: Suhas, P.J.M. Carrott, M.M.L. Ribeiro Carrott
자료유형: 학술정보