Gamma-Valerolactone(GVL) 기반 친환경적 고분자 생산 공정 기술 개발

Abstract

Gamma-Valerolactone(GVL)은 바이오매스로부터 생산될 수 있는 친환경 용매 및 연료 첨가제, 고부가가치 화학물질 등 여러 분야에서 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 GVL로부터 친환경 고분자를 생산하여 여러 산업에 활용할 수 있는 공정 기술을 제안하였으며 이에 대한 경제성평가를 수행하였다. 실험 연구결과를 기반으로 Aspen Plus를 활용하여 GVL로부터 고분자를 생산하기 위해 에스터 축합 반응(ester condensation reaction) 및 메타세시스 반응(metathesis reaction), 가수분해 반응 등 통합공정을 설계하였다. GVL 처리용량은 상용규모 공정으로 일일 2,000톤의 바이오매스 처리 시 발생되는 GVL의 양으로 설정하였다. 열교환망 네트워크 설계 및 에너지 분석을 통해 공정 최적화를 진행하였다. 본 연구결과를 통해 바이오매스로부터 친환경 고분자 생산의 기술∙경제적 가능성을 확인할 수 있다.