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[IT뉴스]“전기없이 과산화수소 자체 생산” 매트리스·옷감 원료…오염물질 배출없이 만든다

온카뱅크관리자

2025-10-23 10:57:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- UNIST, ‘프로필렌 옥사이드’ 친환경 생산 기술 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="zeSHdM0H5Q">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e6d8a88f6ed9df9f11ce1aca412e55ea2225b8e58d4be9010ca1ac6bb3700901" dmcf-pid="qdvXJRpXHP" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 UNIST 연구진. 곽지훈(왼쪽부터) 교수, 장지욱 교수, 김광현 연구원, 황선우 연구원, 김태현 연구원.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/ned/20251023105340946hytc.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="u8u9swQ9tM" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/ned/20251023105340946hytc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 UNIST 연구진. 곽지훈(왼쪽부터) 교수, 장지욱 교수, 김광현 연구원, 황선우 연구원, 김태현 연구원.[UNIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="c382478626126f3aa462dbd82ffeebd6ee08a74302812ca85e5fc87864ba8712" dmcf-pid="BJTZieUZY6" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 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="aa60d9de65c1530da3f686961275810b4b1d51c4c4767f1cef3a2097ac9c313c" dmcf-pid="biy5ndu558" dmcf-ptype="general">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="6b3717a84f5fc864abf4583cf1763b77e0b8118baf5b6a533fc0a9b2f657ccba" dmcf-pid="KnW1LJ71Y4" 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="b2129cdc19bb633713f05c1b560ff862488df937c950319066e0c85d8fe67c5d" dmcf-pid="9nW1LJ71Zf" 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>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0b7cd3789ffefef2b70cd8fc2ba0224b24a82a57568ed5abdd9ddbeec2269f1f" dmcf-pid="2LYtoiztYV" 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/ned/20251023105341189wmgl.png" data-org-width="597" dmcf-mid="7B0Bwk8BHx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/ned/20251023105341189wmgl.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            외부 전기 없이 프로필렌 옥사이드를 생산하는 자가 구동 시스템.[UNIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="e91f316d462544b2c8733bbd76d73a429b199d1016257b775e33f59b4c304325" dmcf-pid="VoGFgnqF12" 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="c0d224cdf3363d20c320b48934aabade24e336d46c99faddedcb57074ab84c78" dmcf-pid="fgH3aLB3G9" 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="d3fd6036250f1e9b4e8ae528867642422d2a34ee23b343b5d0965a27b00d64a8" dmcf-pid="4aX0Nob0HK" dmcf-ptype="general">장지욱 교수는 “필요한 곳에 바로 설치해 쓸 수 있는 모듈 단위 공정으로 소규모 현장 맞춤형 생산이 가능해져 대규모 중앙집중식 생산에서 분산형 생산 체계로의 전환을 촉진할 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="e8176075e9c439324d833021da7b3d99431cca693cbb8260b8d32d8a674dadeb" dmcf-pid="8NZpjgKp1b" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈’에 9월 30일 온라인 공개됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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