초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 친환경 녹색용매인 공융용매(Deep Eutectic Solvents, DESs)를 이용하여 바이오매스로부터 고품질의 셀룰로스 섬유를 분리, 제조하는 기술을 개발하고자 하였음. 이를 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였음.
○ 리그닌 용해용 공융용매 제조 기술 개발
○ 공융용매 펄프화 공정 기술 개발
○ 공융용매 펄프화 부산물의 분리 기술 개발
○ 공융용매 회수 및 재사용 공정 기술 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 정성적 연구성과
- 리그닌 용해용 공융용매

□ 연구개요
본 연구에서는 친환경 녹색용매인 공융용매(Deep Eutectic Solvents, DESs)를 이용하여 바이오매스로부터 고품질의 셀룰로스 섬유를 분리, 제조하는 기술을 개발하고자 하였음. 이를 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였음.
○ 리그닌 용해용 공융용매 제조 기술 개발
○ 공융용매 펄프화 공정 기술 개발
○ 공융용매 펄프화 부산물의 분리 기술 개발
○ 공융용매 회수 및 재사용 공정 기술 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 정성적 연구성과
- 리그닌 용해용 공융용매 제조 기술 개발 (목표 대비 100% 달성)
리그닌 용해용 공융용매 제조를 위한 공융성 시약을 탐색하고 공융용매를 제조하였으며, 제조된 공융용매의 표준물질 등 리그노셀룰로스 바이오매스에 대한 용해도를 평가하였음.
- 리그닌 용해용 공융용매 적용성 평가 (목표 대비 100% 달성)
선정된 공융용매들의 목질계 바이오매스 내 리그닌 추출 효율 및 선택성을 분석하였으며, 공융용매 적용 시 주요 영향인자 및 영향을 평가하였음.
- 공융용매 펄프화 공정 개발 (목표 대비 100% 달성)
침·활엽수 목재 칩 및 닥나무 인피섬유 등의 펄프화 및 효율을 분석하여 펄프화에 적합한 공융용매 및 적용 조건을 탐색하였음.
- 리그닌 회수 & 공융용매 회수 공정 탐색 (목표 대비 100% 달성)
목재 수종 및 공융용매 종류별 반응 후 흑액 내 부산물의 회수 공정 탐색을 위한 회수 용액 및 온도 등에 대한 영향을 분석, 최적 조건을 탐색하였음.
- 리그닌 회수기술 & 공융용매 재활용 기술 개발 (목표 대비 100% 달성)
목재 수종 및 공융융매 종류별 회수 조건을 구축하고, 회수 물질들에 대한 정성, 정량 분석을 실시하여 향후 재이용 가능성을 탐색하였으며, 공융용매 분리 용매 탐색 등 폐액 내 공융용매의 분리를 위한 방안을 탐색하였음.
○ 정량적 연구성과 : 논문게재 8편, 학술발표 16건 (논문게재 예정 : 3편 이상)

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 공융용매는 환경성, 효율성, 경제성이 우수한 대표적인 녹색 용매로서 본 연구를 통해 개발된 리그노셀룰로스 바이오매스 분리, 추출용 공융용매는 리그노셀룰로스 바이오매스 소재의 청정 생산 공정 및 응용 제품 개발에 활용 가능
○ 공융용매 기반의 친환경 에너지 저감형 바이오매스 분리정제 기술개발을 위한 원천기술 확보 기대
○ 리그닌만을 선택적으로 용출시킬 수 있는 친환경 공융용매 탐색을 통해 순수 셀룰로스 섬유의 분리가 가능하므로 제품의 고품질화를 통한 국가경쟁력 확보 기대
○ 리그닌 등 부산물 내 성분들의 회수, 분리하여 fine chemical 등 새로운 신소재 원료로 활용 가능하므로 부가가치 창출 기대
○ 공융용매의 회수, 재사용을 통한 생산단가 절감 기대
○ 펄프화 공정에서 직접적으로 발생되는 온실가스 및 에너지 소비율 감축이 가능한 저탄소 경제체제형 미래형 산업구조로의 개편에 부합하는 기술 개발 기대

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구배경 및 필요성 ... 4
• 2) 연구 최종목표 및 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 ... 5
• 2) 2차년도 ... 5
• 3) 3차년도 ... 6
• 4) 4차년도 ... 6
• 5) 5차년도 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 1) 연구개발 성과 관리 ... 18
• 2) 연구개발 성과 활용 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 39