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바이오매스의 열-화학적 전환으로 재생가능 페놀수지 생산

전문가 제언: ○ 페놀은 벤젠핵에 수산화기가 하나 붙어 있는 물질로 석탄산(石炭酸)이라고도 부른다. 무색 결정체로 물에 녹으면 약한 산성을 띠고 쏘는 듯한 맛이 나며, 냄새가 특수하고 유독하다. 1991년 3월 중순 두산전자의 낙동강 수계 페놀오염사건으로 대중에게 널리 알려졌다. 공업적으로 석유, 또는 석탄 건류물질에서 분류된 벤젠의 부분산화로 만든다.

○ 본문은 여러 가지 바이오매스를 원료로 열화학적 전환 공정을 통해 여러 종류의 바이오화학물질을 함유하는 바이오-오일과 함께 페놀-계 화합물을 생산하는 방법에 대한 개관이다. 여기서 설명한 주요 열화학적 전환 공정으로는 속성 열분해, 진공 열분해, 가압 액화와 페놀 첨가 분해 등이 있다. 아울러 이러한 공정으로 생산된 열분해 액체로부터 페놀-계 물질의 분류도 다루고 있다.

○ 페놀은 페놀-계 합성수지 제조에 가장 많이 쓰인다. 페놀 수지는 페놀과 알데하이드(주로 포름알데하이드)의 축합으로 생기는 열경화성수지이다. 벨기에의 L. H. Baekeland가 1906년에 발명했으며 그의 이름을 따 bakelite라고 부르기도 한다. 1920년대에 합성수지로서는 최초로 상업화되었다. 그 우수한 성질과 저렴한 가격으로 산업전반에 광범위하게 사용되고 있다. 페놀 수지는 또 우수한 접착제로서 합판, 파티클보드 등의 제조 공정에서도 이용된다.

○ 페놀 수지의 제조법은 건식법과 습식법으로 크게 나눌 수 있다. 페놀과 포름알데히드의 투입 비와 사용 촉매가 산 또는 염기인가에 따라 구별되며 각각의 방법에 따라 제품도 그 성질이 다르다.

○ 재생 가능 바이오매스로부터 제조된 페놀-계 수지는 기존의 벤젠으로부터 상업적으로 제조된 수지에 비해 품질이 아직 열악함은 본문이 인정하고 있다. 따라서 이 바이오매스로부터 제조된 페놀-계 수지의 시장에서 경쟁력은 공정 자체의 경제성보다 이 품질의 개선이 결정할 것으로 생각된다.

저자: A. Effendi, H. Gerhauser, A.V. Bridgwater
자료유형: 학술정보