생기원·포항공대 합성 퓨란 화합물, 탄소 배출량 35%↓
(천안=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국생산기술연구원과 포항공대 공동 연구팀은 100% 바이오매스(생물자원)에서 유래한 '퓨란 화합물'을 개발하고 이를 바탕으로 친환경 윤활기유를 제조할 수 있는 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.
윤활유는 기계의 마모와 부식을 방지하는 소재로, 윤활기유(Base Oil)에 첨가제를 혼합해 만든다.
자동차 엔진 오일에서 기유가 차지하는 비중이 80∼85%, 산업용의 경우 95% 이상으로 높아 기유의 품질이 윤활유의 성능을 결정한다. 에스터계 윤활유는 열과 산화에 강하고, 높은 윤활성을 갖고 있어 선박, 항공기 등 극한 환경에서 운행하는 운송수단에 사용되지만 석유 기반 윤활기유를 기반으로 하기 때문에 제조 과정에서 탄소를 배출하는 문제가 있다.
연구팀은 식물 유래 바이오매스로부터 퓨란 단량체를 생성하기 위한 기반 물질인 '5-히드록시메틸퍼퓨랄(5-HMF)'을 생산, 이로부터 '테트라하이드로퓨란디메탄올'(THFDM)을 생산하는 데 성공했다.
이어 THFDM과 식물성 기름에서 추출한 탄소수와 지방산 등을 결합해 퓨란계 디에스터 화합물을 합성했다.
개발한 퓨란계 디에스터 화합물은 퓨란 구조 양팔에 에스터 결합(산과 알코올이 반응해 물 분자가 빠져나오는 결합)이 형성된 화합물이다.
연구팀이 개발한 화합물을 적용한 윤활유는 기존 화석연료 기반 윤활유 대비 탄소 배출량이 35% 감소한 것으로 나타났다.
판매가격도 1㎏ 당 4.92달러로, 3.71달러인 합성 윤활유 가격 대비 경제성이 32% 높은 것으로 평가됐다.
김용진 수석연구원은 "개발한 퓨란계 디에스터 화합물은 모든 원료를 100% 바이오매스 유래 물질로 제조해 환경 규제가 심해지고 있는 선박 분야에서 활용도가 클 것"이라고 말했다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 '그린 케미스트리'(Green Chemistry) 1월호 표지논문에 실렸다.
jyoung@yna.co.kr
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