버려진 목재로 고부가가치 화합물 만든다

유니스트 장지욱 교수팀 / ‘융합촉매 시스템’ 개발

국내 연구진이 버려진 목재를 비롯한 식물 폐기물을 효과적으로 분해한 뒤 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 ‘융합촉매 시스템’을 개발했다.

18일 유니스트(UNIST·울산과학기술원)에 따르면 장지욱(사진)·김용환·주상훈 교수팀은 폐목재 등에 많이 함유된 ‘리그닌(Lignin)’을 태양광 에너지를 이용해 고부가가치 화합물로 바꿀 ‘광·전기·생물촉매 시스템(융합촉매 시스템)’을 개발했다. 리그닌은 침엽수나 활엽수 등의 목질부를 구성하는 다양한 구성 성분 중에서 지용성 페놀 고분자를 의미한다. 리그닌은 규칙성이 없고 복잡한 구조를 가져 쉽게 분해할 수 없다.

연구 결과 광·전기·생물촉매 시스템은 세 가지 촉매가 서로 연결돼 작동하면서 추가 전압이나 시약 없이도 리그닌을 연속적으로 분해한다는 게 큰 장점이다. 태양광 에너지에서 전기를 얻고(광촉매), 이 전기로 과산화수소를 생산하며(전기촉매), 과산화수소가 리그닌을 분해하는 생물촉매를 활성화시키는 원리다.

장 교수는 “추가 전압이나 시약 없이 태양광 에너지만 이용해 리그닌을 선택적으로 전환할 수 있는 시스템을 최초로 선보였다”며 “이 시스템을 통해 리그닌을 바닐린(Vanilin, C&H&O₃)이나 바이오 고분자 등 각종 화학제품에 필요한 고부가가치 화학물질로 바꿀 수 있다”고 설명했다.

이번 연구성과는 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 11월 12일자로 공개됐다.

우상규 기자 [e-mail]