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초임계유체의 특성 및 이용기술

전문가 제언: ○ 근년 환경문제가 초관심사로 되고 있는 가운데 환경친화적인 화학공정에 의한 유해물질의 원천적인 사용금지 및 방출제어가 강화되고 있다. 화학반응을 촉진하기 위해 필수적으로 사용되는 유해한 유기용매 및 촉매 등을 무해하고 자원이 풍부한 초임계 수나 초임계 이산화탄소 등 초임계유체로 전환하는 대체기술의 개발이 환경 저부하형 화학 프로세스로 전환하는 필수적 대안으로 인식되고 있다.

○ 지금까지는 신규재료의 합성이라는 개념은 어떻게 신규물질을 창제할까(synthesis)에 역점을 두었지만 앞으로는 나노기술이라는 관점에서 물질의 크기, 형상구조 등의 제어가 중요하므로 개발의 중심이 신규물질의 합성(synthesis)에서 공정기술(processing) 및 가공기술(fabrication)로 이행되고 있다. 즉, 초임계 유체를 이용한 프로세스 등 새로운 청정 프로세스의 개발이 신규재료 개발의 관건이라 할 수 있다.

○ 본고에서는 초임계유체의 특성을 해설하고, 초임계유체를 이용한 폴리머의 가소화 및 미립자의 제조법 등에 관련한 기술에 대해서 소개했다. 초임계 유체의 이용기술은 고온 및 고압상태를 유지해야 하기 때문에 코스트가 높다는 인식이 크지만 실제의 반응 프로세스에서의 유효성을 적극적으로 활용할 필요성이 있다.

○ 초임계 유체를 이용한 프로세스의 실용화를 위해서는 초임계 유체 이외의 것으로는 처리가 곤란한 경우를 제외하면 기존의 처리법과의 경쟁이 불가피하기 때문에 초임계 유체를 이용한 프로세스의 안전성 및 저 코스트화가 요구된다.

○ 우리나라의 경우, 구 과학기술부 등에서는 초임계유체 기술개발 프로젝트를 1999년부터 국가지정연구실사업에 포함하였으며, KIST 국가지정 초임계유체연구실을 비롯한 서울대학교, 충남대학교 등을 지정하여 초임계유체기술 연구를 지원하여 왔다. 또한, 초임계수 산화법(SCWO)에 의한 폐수 및 폐기물의 산화, 분해처리 등 초임계유체를 이용한 프로세스로서 다양한 분야에서 많은 연구개발이 진척되어 부분적으로 실용화되고 있다.

저자: Yoshiyuki Sato
자료유형: 학술정보