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문제 정의
- 본고에서는 이온성 액체를 이용하여 자연계에 존재하는 셀룰로오스를 처리하는 기술에 대한 최근 동향을 살펴보았다. 요약해보면, 현재 다양한 활용 분야에서 가능성을 타진하고 있는 이온성 액체는 셀룰로오스로 부터 부가가치가 높은 화학물질을 생산하는데 용매 및 촉매로 활용될 가능성이 매우 높다고 판단된다.
- 본고에서는 이온성 액체의 디양한 분야 중에서 최근 활발한 연구가 진행 중인 셀룰로오스 관련 이온성 액체 활용기술을 다루고자 한다. 43 이 기술은 미국 알라바마 대학교의 Rogers 교수가 세계 최초로 이온성 액체를 활용한 셀룰로오스 용해 가능성을 보고한 후, 이를 바탕으로 독일 BASF에서 이온성 액체에 의한 셀룰로오스 섬유의 상용적인 제조기술을 발표하면서 관련 기초 연구가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다.
- 또한 최근 목질계 바이오매스를 이용한 바이오 연료의 생산에 대한 기술개발이 활발하게 진행되고 있는데 이때 목질계 바이오매스로부터 셀룰로오스를 주줄하거나 용해하는 매체로서 이온성 액체의 상용화 가능성이 발표되면서 연구계 및 산업계로부터 관심을 받고 있다. 이에 이온성 액체를 이용한 셀룰로&스 용해 셀룰로오스 당화 그리고 단당류의 화학적 변환 등에 대한 최근 기술 동향을 고찰하고자 하며, BASF의 셀룰로오스 섬유 제조기술에 대하여 간략히 서술한 후 최종적으로 관련 기술에 대한 향후 전망을 하고자 한다.
- 변형시키는 연구가 최근 발표되었다. 자세히 말하자면, 셀룰로오스 구성성분 인 글루코오스의 단말기에 존재하는 히드록시기들이 서로 수소결합을 구성하고 있어 이를 이온성 액체로 약화시키고자 하는 것이 연구의 주목적이다.
- 9 이와 같은 결과는 최초의 예측을 뒷받침함으로써 셀룰로오스 용해를 위한 최적의 이온성 액체를 개발하는데 일조를 하였다. 한편, 여러 연구자들이 분자 모델링을 통하여 셀룰로오스가 이온성 액체에 용해되는 과정을 조사하고자 하였다. 영국의 Queen's University Belfast의 Youngs 교수의 연구진이 DL__POLY 웨어를 이용하여 글루코오스와 이온성 액체의 몰비가 1 : 4, 즉 글루코오스가 가지는 OH기와 이온성 액체의 음이온인 C1 의 몰비가 5 : 4 에서 용해가 완전히 된다는 것을 찾아냈으며, 이때 두 개의 OH기가 한 개의 C1 음이온과 결합하고 있는 것을 발견하였다(그림 4).
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