News Letter / 회원동정
안병민 회원 (아주대) 연구팀, 폐플라스틱서 에틸렌·프로필렌 직접 추출 기술 개발
아주대학교 공동 연구진이 폐플라스틱을 석유화학 산업의 핵심 원료로 전환할 수 있는 차세대 업사이클링 기술을 선보였다. 기존 열분해 방식의 한계를 극복하고, 고부가가치 화학 원료를 높은 효율로 생산할 수 있는 촉매 기반 초고속 가열 시스템을 개발한 것이다.
안병민 교수 연구팀(첨단신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)은 고엔트로피 합금(HEA) 촉매를 활용한 이중층 초고속 가열 반응기(DUHR)를 개발해 폐플라스틱을 에틸렌과 프로필렌 등 석유화학 기초 원료로 직접 전환하는 기술을 구현했다고 밝혔다.
연구 성과는 ‘고엔트로피 합금 촉매 열분해를 이용한 이중층 초고속 가열 반응기 내 폴리올레핀 공중합체의 선택적 해중합(Selective depolymerization of polyolefin copolymer via high-entropy alloy catalyzed pyrolysis in a double-layered ultrafast heating reactor)’이라는 제목의 논문으로 화학공학·환경에너지 분야 국제학술지인 Chemical Engineering Journal 5월호에 게재됐다.
이번 연구는 아주대를 비롯해 성균관대학교, University of Delaware, 한국화학연구원 연구진이 공동 참여했다. 아주대 이한성 박사(현 예일대 박사후연구원)와 성균관대 김승원 학생이 공동 제1저자로 참여했으며, 안병민 교수와 이제찬 교수가 공동 교신저자를 맡았다.
최근 전 세계적으로 플라스틱 폐기물 배출량이 급증하고 있지만 실제 재활용 비율은 낮은 수준에 머물고 있다. 특히 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌) 등 폴리올레핀계 폐플라스틱은 열분해 과정에서 많은 에너지가 필요해 화학적 재활용에 어려움이 있었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe), 망간(Mn), 니켈(Ni) 등 다섯 가지 금속으로 구성된 고엔트로피 합금 촉매를 개발하고, 전기저항 기반 줄(Joule) 가열 기술을 적용한 초고속 반응 시스템을 설계했다.
새롭게 개발된 DUHR 시스템은 실제 산업용 폴리올레핀 공중합체를 대상으로 실험한 결과, 고부가가치 화학 원료인 에틸렌과 프로필렌으로 최대 70% 수준까지 선택적으로 전환하는 성과를 보였다.
연구진은 이번 기술이 기존처럼 폐플라스틱을 단순 연료나 저부가가치 열분해유로 활용하는 수준을 넘어, 석유화학 산업의 핵심 원료를 직접 회수할 수 있는 새로운 전기·화학 기반 재활용 전략이라는 점에서 의미가 크다고 설명했다.
출처 : 한국강사신문(https://www.lecturernews.com)
안병민 회원 (아주대) 연구팀, 폐플라스틱서 에틸렌·프로필렌 직접 추출 기술 개발
아주대학교 공동 연구진이 폐플라스틱을 석유화학 산업의 핵심 원료로 전환할 수 있는 차세대 업사이클링 기술을 선보였다. 기존 열분해 방식의 한계를 극복하고, 고부가가치 화학 원료를 높은 효율로 생산할 수 있는 촉매 기반 초고속 가열 시스템을 개발한 것이다.
안병민 교수 연구팀(첨단신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)은 고엔트로피 합금(HEA) 촉매를 활용한 이중층 초고속 가열 반응기(DUHR)를 개발해 폐플라스틱을 에틸렌과 프로필렌 등 석유화학 기초 원료로 직접 전환하는 기술을 구현했다고 밝혔다.
연구 성과는 ‘고엔트로피 합금 촉매 열분해를 이용한 이중층 초고속 가열 반응기 내 폴리올레핀 공중합체의 선택적 해중합(Selective depolymerization of polyolefin copolymer via high-entropy alloy catalyzed pyrolysis in a double-layered ultrafast heating reactor)’이라는 제목의 논문으로 화학공학·환경에너지 분야 국제학술지인 Chemical Engineering Journal 5월호에 게재됐다.
이번 연구는 아주대를 비롯해 성균관대학교, University of Delaware, 한국화학연구원 연구진이 공동 참여했다. 아주대 이한성 박사(현 예일대 박사후연구원)와 성균관대 김승원 학생이 공동 제1저자로 참여했으며, 안병민 교수와 이제찬 교수가 공동 교신저자를 맡았다.
최근 전 세계적으로 플라스틱 폐기물 배출량이 급증하고 있지만 실제 재활용 비율은 낮은 수준에 머물고 있다. 특히 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌) 등 폴리올레핀계 폐플라스틱은 열분해 과정에서 많은 에너지가 필요해 화학적 재활용에 어려움이 있었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe), 망간(Mn), 니켈(Ni) 등 다섯 가지 금속으로 구성된 고엔트로피 합금 촉매를 개발하고, 전기저항 기반 줄(Joule) 가열 기술을 적용한 초고속 반응 시스템을 설계했다.
새롭게 개발된 DUHR 시스템은 실제 산업용 폴리올레핀 공중합체를 대상으로 실험한 결과, 고부가가치 화학 원료인 에틸렌과 프로필렌으로 최대 70% 수준까지 선택적으로 전환하는 성과를 보였다.
연구진은 이번 기술이 기존처럼 폐플라스틱을 단순 연료나 저부가가치 열분해유로 활용하는 수준을 넘어, 석유화학 산업의 핵심 원료를 직접 회수할 수 있는 새로운 전기·화학 기반 재활용 전략이라는 점에서 의미가 크다고 설명했다.
출처 : 한국강사신문(https://www.lecturernews.com)