리그닌에서 페놀류 회수 프로세스 개발

전문가 제언

○ 식물의 세포벽을 구성하는 리그노셀룰로오스는 식물 건조중량의 40~ 70%를 차지하고 광합성에 의해 연간 1000억 톤 이상 합성되고 있어 자연계에서 가장 대량으로 존재하는 바이오매스이다. 리그노셀룰로오스는 셀룰로오스(40~50%), 헤미셀룰로오스(20~40%) 및 리그닌(20~30%)으로 된 복합체이다. 전분과 유사한 구조를 갖고 있는 셀룰로오스가 주목을 받고 있다.

○ 셀룰로오스는 화학자원으로서 아주 매력적이긴 하나 특유한 성질로 인해 반응성이 부족하고 선택적인 분해가 아주 곤란하다. 따라서 셀룰로오스의 이용방법은 종이나 포 등 분해가 수반되지 않는 것에 그 용도가 한정되어 왔다. 셀룰로오스를 자원으로서 폭넓게 이용하기 위해서는 효율적인 분해방법을 확립하는 것이 필수이다.

○ 본 문헌에서는 종래의 리그닌으로부터 페놀류(방향족화합물 포함)를 제조하는 기술을 설명하고 있다. 이를 통해 리그닌에 대한 신규 전환 프로세스에 요구되는 조건을 검토하고 최근의 진전 상황을 개괄 설명하고 있다.

○ 종전 기술의 과제로서 우선 페놀류 수율의 향상이 있다. 또 한 가지의 과제로서 페놀류의 조성을 간단하게 할 필요가 있다. 얻어진 페놀류는 조성이 복잡하기 때문에 분리, 정제시의 에너지 소비가 커지게 된다. 이들의 해결을 목적으로 최근 2단계 반응으로 된 새로운 리그닌 전환 프로세스가 제안되고 있다. 최근 바이오매스 처리에 적합한 촉매로서 산화철에 지르코니아를 함유시킨 복합촉매(산화철 촉매)가 개발되어 팜 껍질 유래 오일로부터 페놀과 케톤을 제조하는데 성공하였다.

○ 목질셀룰로오스를 유효하게 이용하는 것은 탄소순환이라고 하는 관점에서 의미가 크다. 바이오매스 변환반응이 정력적으로 연구되어 오고 있으나 반응조건의 온화(mild)화, 고수율화, 실제 바이오매스에의 적용 등 실용화에 이르기까지는 아직 많은 문제가 남아 있다. 한국의 경우 화석자원뿐만 아니라 바이오메스자원 또한 상대적으로 충분치 못하다. 이에 더욱 기초 신기술 개발에 주력해야 한다.

저자

Takuya Yoshikawa, Teruoki Tago, Takao Masuda

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

34(1)

잡지명

ペトロテック

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

24~29

분석자

이*동

분석물

• 리그닌에서 페놀류 회수 프로세스 개발.pdf [323,839 byte]

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