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초임계유체를 이용한 염색기술

전문가 제언: ○ 기존의 물을 사용하는 염색공정에서는 소수성 물질을 염색하기 위해 여러 종류의 첨가제가 사용되고 다량의 폐수가 배출되어 환경오염의 대표적 공정으로 지목되고 있으며, 또한 건조공정에서는 많은 에너지가 소모된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 초임계상태에서의 염색방법은 초임계유체가 가진 낮은 점도 및 표면장력, 그리고 높은 확산력을 이용하여 미세한 구조에 쉽게 침투하는 특성을 응용한다.

○ 본 논문에서는 소수성 섬유의 염색법으로서 초임계유체를 이용한 기술을 중심으로 개발동향과 최근의 정보도 제공하고 있다. 초임계유체를 이용한 염색공정은 물을 전혀 사용하지 않기 때문에 폐수의 발생이 없을 뿐만 아니라 염색 후에도 건조공정이 필요 없는 경제적이면서도 청정한 염색공정이다. 또한, 염색 후에 사용되지 않은 염료는 건조된 상태로 회수하여 재사용이 가능하며, 사용된 이산화탄소도 재순환공정 설계에 의해 재활용이 가능하다.

○ 금후의 환경문제의 대안으로서, Nike사는 네덜란드의 DyeCoo사와 연대하여 자사의 섬유제품 전부를 초임계 이산화탄소 염색으로 치환한다는 계획을 2012년 2월에 발표했다. 우리나라의 염색업계도 점차로 위기감에 휩싸이고 있는 것이 현실이다. 환경부하가 매우 작고, 사용하는 이산화탄소의 약 98%를 회수, 재이용할 수 있는 이 기술은 염색 본연의 자세를 크게 변화시키는 획기적인 기술혁신이라고 생각된다.

○ 우리나라의 경우, 초임계유체를 이용한 분야는 초기에는 추출, 크로마토그래피, 분획 등의 연구가 주류이었다. 근년에는 초임계유체의 응용기술로서 동식물 또는 배양한 효모 및 박테리아의 세포로부터 유용한 생 활성물질을 추출하여 식품첨가물, 의약품 등의 개발에 이용하고 있다. 또한, 초임계수 산화법(SCWO)에 의한 폐수 및 폐기물을 산화, 분해하는 연구가 많이 추진되고 있으며, 한화석유화학이 상업화하여 남해화학 여천공장에 설치한 MNT/DNT 공정폐수처리 시설이 한 예이다. 앞으로 이 기술은 폐기물처리 분야에 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자: Teruo Hori
자료유형: 학술정보