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부산물 글리세롤에서 글리세롤 카보네이트를 생산하는 촉매 및 중요 운전변수의 영향

전문가 제언: ？전문가 제언？

○ 바이오디젤 산업의 발달로 부산물 글리세롤이 공급과잉 상태이다. 바이오디젤 산업의 경제성 향상을 위하여 글리세롤을 고부가가치 화학제품으로 전환하는 연구가 활발하다. 글리세롤 카보네이트는 매력적인 글리세롤 유도품의 하나로써 의약품의 중간원료 등 용도가 다양하다. 또 안전하고 환경친화적인 용제로써 고휘발성 유해 용제를 대체할 가능성이 높다. 글리세롤과 디메틸카보네이트의 에스테르교환반응은 글리세롤 카보네이트를 생산하는 중요한 경로의 하나이다. 이 글은 이 경로의 핵심기술인 적절한 촉매의 종류와 운전변수의 영향을 검토한 것이다.

○ 글리세롤을 활용하는 상용화 연구 개발이 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 수소화 반응을 이용한 1,2-프로판디올, 에피클로르히드린 생산은 일부 회사에서 상업화 단계에까지 도달했으며 아크로레인, 수소 생산 등 전 세계적으로 연구가 활발히 진행 중에 있다. 미국의 Huntsman Corp.은 글리세롤을 프로필렌 카보네이트와 반응시켜 글리세롤 카보네이트를 생산하고 있다. 현재 미국, 일본, 인도 등에서 관련 분야의 연구개발이 활발한 실정이며, 우리나라도 산학연이 지속적인 협력을 통해 관련 기술개발을 하고 있다.

○ 한국생산기술연구원 이만식 박사팀은 금속 산화물 촉매를 이용해 폐 글리세롤을 요소와 반응시켜 글리세롤 카보네이트를 생산하는 기술 개발에 성공하였다고 2013년 발표하였다. 이 외에도 글리세롤에서 글리세롤 카보네이트를 합성하는 연구가 국내에서도 다수 수행되고 있다. 여러 반응경로 중 요소와 반응시키는 연구가 가장 많고, 디메틸 카보네이트와 반응시키는 연구는 적다.

○ 바이오디젤을 생산하는 국내 기업 중에도 글리세롤 고부가가치화를 연구하고 있으나, 기초연구가 많이 수행되는 것에 비하여 산업화 연구에 대한 보고는 찾기 어렵다. 부산물 글리세롤의 유도품 연구가 조속히 실용화되어 바이오디젤 산업의 경쟁력과 경제성이 향상되기를 기대한다.

저자: Wai Keng Teng, Gek Cheng Ngoh, Rozita Yusoff, Mohamed Kheireddine Aroua
자료유형: 학술정보