초록 ▼

□ 연구개요
제지산업과 바이오 정제산업에서 대량 배출되는 리그닌 부산물을 아임계 반응기를 활용해 분해하여, 바이오오일을 추출하였음. 아임계 조건에서 온도, 반응시간, 촉매, pH 등 최적조건에서 고품질, 고수율의 바이오오일 추출 기술을 통해 향후 친환경 연료로 실용화 할 수 있는 연구 기틀을 마련하였음. 리그닌 분해산물 구성성분 및 특성 분석을 통해 아임계 추출 오일 생성 최적조건을 도출하고, 이를 개질하여 고품질화 시키는 기술을 개발하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
< 1차년도 >
- 아임계 리그닌

□ 연구개요
제지산업과 바이오 정제산업에서 대량 배출되는 리그닌 부산물을 아임계 반응기를 활용해 분해하여, 바이오오일을 추출하였음. 아임계 조건에서 온도, 반응시간, 촉매, pH 등 최적조건에서 고품질, 고수율의 바이오오일 추출 기술을 통해 향후 친환경 연료로 실용화 할 수 있는 연구 기틀을 마련하였음. 리그닌 분해산물 구성성분 및 특성 분석을 통해 아임계 추출 오일 생성 최적조건을 도출하고, 이를 개질하여 고품질화 시키는 기술을 개발하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
< 1차년도 >
- 아임계 리그닌 추출장치 제작완료 1건
- 리그닌 특성분석(GC-MS, NMR, FT-IR, CHNS,) 완료
- 최적 아임계 운용온도 및 반응시간 범위 도출.
: 300-350℃, 40-60min. solid-liquid ratio : 1:20-1:40,
< 2차년도 >
- 촉매, pH 등 조건 변화를 통한 열수액화 최적효율 도출.
: 10%, Ru/C+10%, HZSM-5/SBA-15 + 2.4g, NaOH, pH : 8.0-9.5
- 촉매 종류 등 최적조건에서 추출된 바이오오일 구성성분 및 특성 도출
< 3차년도 >
- 최적변수 조합 및 반응환경 평가를 통한 바이오오일 최고 품질 향상 방안 정립.
: 최적 반응환경 300℃, 1h, H₂, ethanol, 5Ni-15Zn/HZSM5
- 아임계 열수액화의 기술적, 경제학적 평가를 통한 파일롯 규모 추출장치 제안

□ 연구개발결과의 중요성
- 생물자원 중에서 제지산업 부산물이나 bio-refinery공정에서 바이오에탄올 등으로 전환되지 않고 배출되는 리그닌을 바이오오일로 전환시키기에 생물자원에서 바이오연료로의 전환효율 향상 및 폐기물 재활용이 가능함.
- 펄프 및 제지 산업의 부산물로 배출되는 흑액에 포함된 다량의 리그닌을 연소 및 물리적 단순활용(소재 등)보다 고부가가치인 바이오 연료로 전환하여 폐기물 처리 및 경제성 향상이 기대됨.
- 또한 리그닌에서 전환된 바이오오일을 첨가제나 고분자수지, 바이오연료의 전구물질로 활용되는 페놀류 단량체로 개질(고품질화)하여 리그닌 처리 및 바이오오일 생산 경제성을 향상 시킬 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• < 1st year> ... 5
• < 2nd year> ... 9
• < 3rd year> ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 32