한국화학연구원은 조득희·김동우 박사팀이 KPX케미칼·폼웍스·부산대·인제대 연구팀과 공동으로 이산화탄소를 활용, 폴리우레탄 소재 원료가 되는 기초 단량체 물질 '프로필렌 카보네이트'의 촉매 공정을 개발했다고 14일 밝혔다.
프로필렌 카보네이트는 폴리올 기초원료로, 폴리올은 폴리우레탄의 원료다. 연구진은 프로필렌 카보네이트와 이를 원료로 한 폴리올을 파일럿 규모로 생산해 폼웍스와 KPX케미칼에 제공했다.
이를 통해 폼웍스는 폴리우레탄의 부드러운 형태인 연질폼 화장품 쿠션을, KPX케미칼은 폴리우레탄의 딱딱한 형태인 경질폼 건축 단열재 시제품을 각각 제조했다.
한국화학연구원은 이산화탄소로부터 프로필렌 카보네이트 합성에 필요한 고효율 촉매를 개발하고 파일럿 규모에서 물질 제조에 성공했다.
부산대에서 프로필렌 카보네이트 촉매 반응 메커니즘에 대한 연구를 화학연과 공동 수행했고, 인제대도 본 공정으로 만들어진 폴리올의 적용 확장성에 대해 연구했다.
연구진은 촉매를 연속적으로 대량 생산할 수 있는 반응기를 구축했으며, 현재 촉매 반응성을 개선하기 위한 후속 연구를 진행하고 있다.
연구 성과는 2016년부터 4편의 국제학술지에 게제, 3편의 특허가 출원된 상태며 현재 관련 기업과 사업화를 논의하고 있다.
한편 연구진은 프로필렌 카보네이트 외에도 이산화탄소와 촉매를 활용한 다양한 5원환 탄산염의 합성 연구를 진행하고 있다. 5원환 탄산염은 탄소와 산소로 이뤄진 오각형 분자구조 물질로 다양한 화학원료로 쓰인다.
대전=양승민기자 sm104y@etnews.com
