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고밀도 가스에 의한 폴리머 가공

전문가 제언: ○ 환경오염에 관한 전 지구적인 우려는 계속 증대되고 있으며 이에 따라 많은 제재조치와 지속 가능한 대책이 실행되고 있다. 특히 휘발성 유기화합물(VOC)의 사용을 제한하거나 최소화하는 조치들이 전 세계적으로 확산되고 있다. VOC는 환경에 유해한 영향을 줄 뿐만 아니라 직업상 사용도 위험한 물질이다. 폴리머 가공 산업에서는 중합, 분별, 가소화, 함침, 추출, 정화 등의 여러 공정에서 광범위하게 VOC가 사용되고 있어 이러한 유독 화합물 사용을 배제할 수 있는 환경 친화적인 방법에 관한 연구가 계속되고 있다.

○ 폴리머 가공공정에서 고밀도가스(Dense Gas)를 사용하면 보다 환경 친화적인 프로세스 필요성에 부응할 수 있으며 또한 고순도, 무균성, 다공성 제품의 제조도 가능하다. 고밀도가스는 임계점 근처의 온도와 압력을 가지는 유체로서 기존 용매에 비하여 낮은 표면장력, 저점도, 고확산성 및 밀도 의존형 용해력을 가진다는 장점이 있다. 초임계유체(SCF)의 밀도는 액체와 유사하나 점도는 가스에 더 가깝다.

○ 현재까지 고밀도가스 기술은 중합, 미소화, 함침 등에 사용되어 왔으나 폴리머에 대한 고용해성과 확산성을 가진 고밀도가스는 폴리머를 침투하고 가소화하며, 저분자량의 CO2 용해 화합물로 폴리머를 함침할 수 있다. 특히 불활성으로 비독성이며 여러 치료용 화합물에 대하여 친화력을 가진 고밀도 CO2는 의료 및 생의학 산업에 특히 활용이 기대되며, 생분해성 폴리머와 다른 의료 그레이드 폴리머 역시 고밀도 가스 기술을 활용하고 있다.

○ 최근 자원의 순환재이용 촉진, 환경오염물질의 다양화, 가공조건의 고도화에 따라 고온, 고압프로세스 사용에 대한 기대가 높아지고 있다. 고밀도가스가 가진 용해능력 및 평형물성, 화학적인 특성과 용매특성을 살린 새로운 프로세스가 검토, 제안되고 있다. 본 리뷰는 폴리머 제조에서 중합, 혼합, 함침, 살균 등의 매체로서 고밀도 CO2 사용을 중심으로 고밀도가스의 이용을 검토한 것으로 이 분야 연구에 유용한 자료를 제공할 것으로 사료된다.

저자: R. B. YOGANATHAN, R. MAMMUCARI, N. R. FOSTER
자료유형: 학술정보