UNIST-전남대 연구팀, 탄소배출 없는 자가 구동형 프로필렌 옥사이드 기술 확보 전기나 태양에너지 없이 친환경적으로 ‘프로필렌 옥사이드’를 생산할 수 있는 자가 구동 시스템이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 프로필렌 옥사이드는 소파·매트리스의 주재료인 폴리우레탄, 옷감과 생수병에 쓰이는 폴리에스터 등 일상생활에 널리 사용되는 소재의 핵심 원료다. UNIST 에너지화학공학과 곽자훈·장지욱 교수와 전남대학교 조성준 교수 연구팀은 자체 생산된 과산화수소를 활용해 프로필렌 옥사이드를 만드는 자가 구동 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다. 프로필렌 옥사이드는 프로필렌을 산화시켜 얻는데, 이때 산화제인 과산화수소가 반드시 필요하다. 연구팀은 기존 상용 공정과 달리, 오염물질이나 탄소배출 없이 과산화수소를 자체 생산할 수 있는 전기화학 기반 시스템을 구현했다. 산소와 포름알데히드를 이용한 전기화학 반응의 에너지 차이를 활용해 외부 전기나 태양광 없이도 자발적으로 작동하는 원리다. 이 시스템에서 생성된 과산화수소는 별도로 주입된 프로필렌과 반응해 프로필렌 옥사이드를 만든다. 특히 연구팀은 산화 반응에 필요한 촉매의 구조를 새롭게 설계해 기존 기술의 한계를 극복했다. 기존 제
인하대학교는 황예진 화학공학과 교수 연구팀이 새로운 고효율 폐플라스틱 업사이클링 전략을 제시했다고 18일 밝혔다. 연구팀은 상용 플라스틱인 폴리스타이렌(PS)의 재활용 한계를 극복하기 위해 볼-밀(Ball-mill) 분쇄법을 활용했다. 볼-밀 분쇄법은 쇠공을 넣은 원통형 장치를 진동시켜 재료에 기계적 힘을 가하는 방법으로, 빠른 반응 속도와 안전성, 지속가능성을 갖춰 다양한 반응에 응용 가능하다. PS는 연간 2500만t 이상 생산되는 범용 고분자로 포장재, 전자제품, 생활용품 등 다양한 분야에서 사용되지만, 매년 약 1700만t의 폐기물이 발생하며 대부분 매립되거나 버려진다. 안정적인 고리 구조 때문에 직접 기능화가 어렵고, 시도할 경우 사슬 절단이나 가교 같은 부작용이 나타나 업사이클링이 쉽지 않았다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 고리 구조를 무너뜨려 반응성이 높은 구조를 만드는 버치(Birch) 환원 반응을 볼-밀 분쇄기에 적용하는 데 성공했다. 촉매, 첨가제, 용매, 진동수 등을 최적화한 결과 단 1분 만에 PS의 전환율과 디엔 함량을 극대화하면서 부작용을 최소화했다. 연구는 일반 PS뿐 아니라 다양한 작용기를 가진 PS 유도체와 발포 스티로폼, 커피
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