옥수수 당 대신 먹지 않는 바이오매스 활용…순도 99% 이상 원료 고압 반응·분리 정제 줄인 3단계 공정…화석자원 사용 47.9% 감소 연구 개념도 먹을 수 있는 옥수수 대신 버려지는 목재 톱밥으로 페트병 원료를 만드는 길이 열렸습니다. 지금 페트병 원료를 만들 수 있는 소재로 주목받는 FDCA, 즉 2,5-푸란디카복실산은 주로 옥수수에서 얻은 과당과 설탕으로 만듭니다. FDCA는 석유에서 얻는 테레프탈산을 대신해 페트병을 만들 수 있는 소재입니다. 한국화학연구원 황동원 박사 연구팀은 포항공과대 한지훈 교수팀과 함께 먹지 않는 바이오매스를 FDCA로 바꾸는 'BMF-AMF-FDCA 연계 공정'을 개발했다고 1일 밝혔습니다. 이 공정으로 얻은 바이오플라스틱 원료의 순도는 99% 이상입니다. 목재는 그동안 다루기 까다로운 원료였습니다. 구조가 단단해 분해가 어렵고, 반응 중에 생긴 중간물질이 쉽게 변질돼 생산 효율이 떨어졌기 때문입니다. 기존 연구는 목재의 셀룰로스를 중간물질로 바꾼 뒤 FDCA를 만들거나, 새로운 촉매로 전환 효율을 높이는 데 집중했습니다. 연구팀은 접근 방식을 바꿔 셀룰로스를 세 단계에 걸쳐 FDCA로 전환했습니다. 먼저 당 성분에서 중간물질인 BMF를 만들고, 이 BMF에서 비교적 안정한 FDCA 전구체인 AMF를 얻은 뒤, 마지막으로 FDCA를 만드는 방식입니다. 첫 단계의 고압 반응을 줄인 것이 핵심입니다. 모바일 바다시즌7 중간물질을 따로 분리·정제하거나 용매를 바꾸는 과정도 최소화했다고 연구팀은 설명했습니다. 환경 부담도 크게 줄었습니다. 공정 시뮬레이션으로 전과정평가를 한 결과, FDCA 1㎏을 만들 때 나오는 온실가스는 이산화탄소 환산량 기준 2.77㎏이었습니다. 식용 당을 쓰는 기존 공정의 6.91㎏보다 약 60% 적은 양으로, 기존의 절반에도 못 미칩니다. 화석자원 사용량도 47.9% 줄었습니다. 황동원 책임연구원은 "식용자원 대신 목질계 바이오매스를 활용한 플라스틱 원료 제조 단계별 공정 효율화를 달성한 성과"라며 "바이오매스를 고부가가치 화학소재로 전환하는 탄소중립의 주요 기술로 활용될 것"이라고 말했습니다.. 부가가치 화학소재로