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[IT뉴스]매트리스·옷감 원료 ‘프로필렌 옥사이드’ 친환경 생산 기술 개발

온카뱅크관리자

2025-10-23 08:47:31

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="73e5aeb8297a8f26cf0f245a0af36c320cb0fa783679a6f62f337958e27e3f8e" dmcf-pid="7U2hfk8BgD" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="외부 전기 없이 프로필렌 옥사이드를 생산하는 자가 구동 시스템. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/fnnewsi/20251023083822637qxav.png" data-org-width="597" dmcf-mid="UIEbwFmjNr" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/fnnewsi/20251023083822637qxav.png" width="658"></p>
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            외부 전기 없이 프로필렌 옥사이드를 생산하는 자가 구동 시스템. UNIST 제공
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          <p contents-hash="42fc670f975a49db000c56eded994483f813a86ef919381ea6afb6f95649ada7" dmcf-pid="zuVl4E6bAE" dmcf-ptype="general">[파이낸셜뉴스] 전기나 태양에너지 없이 친환경적으로 ‘프로필렌 옥사이드’를 생산하는 자가 구동 시스템이 개발됐다. 프로필렌 옥사이드는 소파·매트리스의 재료인 폴리우레탄, 옷감과 생수병에 쓰이는 폴리에스터 등 일상 소재 생산에 쓰이는 원료다. </p>
          <p contents-hash="d3503d54a34f82a71a738b0cdb56c3bbb078ea911efa108b85c8ead6ef51c0de" dmcf-pid="q7fS8DPKNk" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 곽자훈·장지욱 교수, 전남대학교 조성준 교수 연구팀은 자체 생산된 과산화수소로 프로필렌 옥사이드를 만드는 자가 구동 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="77ec07712deb1a3cd6f3e3204746c9b42772b9f1239a94847d96314b25e74e17" dmcf-pid="Bz4v6wQ9jc" dmcf-ptype="general">프로필렌 옥사이드는 프로필렌을 산화시켜 얻기 때문에 생산 과정에서 산화제인 과산화수소가 꼭 필요하다. 이번에 개발한 시스템은 상용 과산화수소 생산 공정과 달리 오염물질이나 탄소배출 없이 과산화수소를 자체 생산할 수 있다. 산소와 포름알데히드라는 물질의 전기화학 반응을 이용하는 원리인데, 이 두 반응의 에너지 높낮이 차 덕분에 외부 전기나 태양광 없이도 자발적으로 작동한다. </p>
          <p contents-hash="ed11757e11ce82a6767f26276eabaa5d05e64b012b8e2a3111140f608bae3815" dmcf-pid="bq8TPrx2jA" dmcf-ptype="general">생산된 과산화수소는 시스템 안에 별도로 주입된 프로필렌과 반응해 프로필렌 옥사이드를 만든다. 연구팀은 이 산화 반응에 필요한 촉매의 구조를 새롭게 설계해 생산성을 크게 높였다. 기존 제올라이트 기반 촉매(TS-1)가 염기성 환경에서 활성이 급격히 떨어지는 문제를 해결한 것이다. 염기성 조건은 과산화수소가 잘 만들어지기 위한 필수 환경이지만, 촉매 활성이 낮으면 이후 단계인 프로필렌 산화 반응은 제대로 일어나지 않아 결국 프로필렌 옥사이드 생산 효율이 떨어지게 된다. </p>
          <p contents-hash="d8eef576d9ef6128ec2af2c4b912f4038864087ca607877c84333b97861e953b" dmcf-pid="KB6yQmMVgj" dmcf-ptype="general">개발된 시스템은 24시간 동안 1제곱센티미터(㎠) 기준으로 1,657마이크로몰(μmol)의 프로필렌 옥사이드를 생산했다. 이는 기존에 개발됐던 친환경 과산화수소 기반 생산 공정보다 약 8배 높은 생산성이다. 또 공정 중에 청정에너지 자원인 수소(H₂)도 함께 생산된다. </p>
          <p contents-hash="25d3b898be213998ef6f103d7dd37f27d089ff4090108e1783df5c00084998ea" dmcf-pid="9bPWxsRfjN" dmcf-ptype="general">경제성 분석에 따르면, 이 시스템은 현재 상용화된 생산 방식보다 프로필렌 옥사이드 생산 단가를 약 8% 절감(2.168달러/kg)할 수 있다. 복잡한 전처리 과정이나 고온·고압 장비가 필요 없고, 외부 에너지를 사용하지 않아 설비 투자비와 운영비를 크게 줄일 수 있기 때문이다. 과산화수소를 현장에서 직접 생산해 사용하므로 운송과 저장비용까지 절약할 수 있다. </p>
          <p contents-hash="ae5f002f3b60db824dc79e152df18117c9794d70d4f785687d9c62595d89e216" dmcf-pid="2KQYMOe4oa" dmcf-ptype="general">곽자훈 교수는 “기존 제올라이트 촉매의 오랜 기술적 한계를 단계적으로 극복한 사례”라며 “화학 산업을 지금보다 훨씬 친환경적이고 지속 가능하게 만드는 중요한 발판이 될 것”고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="155da85b6d2bfc77ec0042f4e8ff177a182fb0cabbb856fcf1af9f1481634dfb" dmcf-pid="V9xGRId8gg" dmcf-ptype="general">jiany@fnnews.com 연지안 기자</p>
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