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

온카뱅크관리자

2025-10-23 14:57:34

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">전기 없이 프로필렌 옥사이드 만드는 자가 구동 시스템 개발<br>새로운 구조 촉매로 생산성 8배 향상···공정 중 수소도 생산</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Xlq1idu5WI">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3ddcc875dccb52c10ecff3540fb3590b1b9f2313bd502373d39b7d077718490b" dmcf-pid="Zk5S4VHlhO" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="외부 전기 없이 프로필렌 옥사이드를 생산하는 자가 구동 시스템. 연구그림=UNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/seouleconomy/20251023144713826ldyu.png" data-org-width="597" dmcf-mid="4Umat5DgSH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/seouleconomy/20251023144713826ldyu.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            외부 전기 없이 프로필렌 옥사이드를 생산하는 자가 구동 시스템. 연구그림=UNIST
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="0a8394a5583763a321a94409c5c2f11dbd920a32f5a2d7467c6214ce244d9512" dmcf-pid="5E1v8fXSSs" dmcf-ptype="general">
            [서울경제] 
           <p>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>
          </div>
          <p contents-hash="06524856aa88c99d65d6421d1f18867d07afb870d5a4aeab34fa9ab1daca64e0" dmcf-pid="1DtT64ZvTm" 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="6b3717a84f5fc864abf4583cf1763b77e0b8118baf5b6a533fc0a9b2f657ccba" dmcf-pid="twFyP85Thr" 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="Fr3WQ61ySw" 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="2d0caef51102af1e4d3a3e300d8c5f6e67b4a797af56aee891766b7c34fc8873" dmcf-pid="3m0YxPtWhD" dmcf-ptype="general">개발된 시스템은 24시간 동안 1㎠ 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="c77661e3c686650e77d58379a3277bf891b8e0791e04bf8652308707c19a6e60" dmcf-pid="0spGMQFYTE" dmcf-ptype="general">경제성 분석에 따르면, 이 시스템은 현재 상용화된 생산 방식보다 프로필렌 옥사이드 생산 단가를 약 8% 절감(㎏당 2.168달러)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>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="97ae3ed8c40392abccf7701a2bcce0852be519ca4a705091a1fbcc0b153b4506" dmcf-pid="pOUHRx3GSk" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="자체 생산된 과산화수소로 프로필렌 옥사이드를 만드는 자가 구동 시스템을 개발한 연구진. 왼쪽부터 곽자훈 교수, 장지욱 교수, 김광현 연구원, 황선우 연구원, 김태현 연구원. 사진제공=UNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/seouleconomy/20251023144715192dqwo.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="HjjeWTgRCC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/seouleconomy/20251023144715192dqwo.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            자체 생산된 과산화수소로 프로필렌 옥사이드를 만드는 자가 구동 시스템을 개발한 연구진. 왼쪽부터 곽자훈 교수, 장지욱 교수, 김광현 연구원, 황선우 연구원, 김태현 연구원. 사진제공=UNIST
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="f61b7543ff832243fa2f6886ee8a6a8557b72fa89c8215814650343915e8e510" dmcf-pid="U1QbDk8BWc" dmcf-ptype="general">
           <p>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>
          </div>
          <p contents-hash="727dabbc31b04de008dcf51801855e2d2dc00c7f40305babb730aafac02e8616" dmcf-pid="utxKwE6byA" 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”이라고 밝혔다.</p>
          <div contents-hash="b7d87592ae3174757b028560a7178d396b46d6aa7613143942abb138b0b07689" dmcf-pid="7FM9rDPKCj" dmcf-ptype="general">
           <p>이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF)의 STEAM 연구사업과 기초과학연구원(IBS)의 지원을 받아 수행됐으며, UNIST 연구장비교육·지원처와 포항가속기연구소(PAL) 6D UNIST-PAL 빔라인의 장비 지원을 받았다. 연구결과는 국제학술지 네이쳐 커뮤니케이션즈에 9월 30일 온라인 공개됐다.</p> 울산=장지승 기자 jjs@sedaily.com
          </div>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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