화학뉴스

페놀수지(Phenolic Resin)는 리그닌을 활용하면 기계물성을 더 높일 수 있는 것으로 확인됐다.
스미토모베이클라이트(Sumitomo Bakelite)가 식물의 주요 성분인 리그닌(Lignin)을 활용한 고형 노볼락(Novolac)형 페놀수지를 양산할 수 있는 기술을 개발해 주목된다.
바이오매스 비율을 용도에 맞추어 50% 이상으로 설계할 수 있으며 가격도 일정수준에서 조정이 가능한 것이 특징이다.
비가식이면서 재생 가능한 자원을 사용해 환경부하가 낮은 소재로 완성할 수 있다는 점과 기계물성이 뛰어나다는 강점을 살려 자동차 분야에서 기존 페놀수지가 투입되고 있는 용도 뿐만 아니라 새로운 용도에도 투입이 가능할 것으로 기대되고 있다.
니즈에 맞추어 샘플 출하가 가능한 체제를 갖추었으며 채용에 성공한다면 신속한 양산이 가능한 상태이다.
리그닌을 활용한 고형 노볼락형 페놀수지 양산기술을 확립한 것은 스미토모베이클라이트가 최초로 파악되고 있다.
스미토모베이클라이트는 셀룰로스(Cellulose), 헤미셀룰로스(Hemicellulose)와 함께 식물을 구성하는 3대 성분 가운데 하나인 리그닌을 변성시켜 사용해 새로운 식물 베이스 페놀수지를 개발했다.
액상 레졸(Resol)형 리그닌 변성수지는 이미 유럽을 중심으로 목재 접착제에 적용되고 있으나 고형 노볼락형 수지는 제조 프로세스 난이도가 높아 실용화되지 못했다.
리그닌을 바인더로 사용하면 식물체 세포에 물리적 강도와 화학적 안정성을 부여할 수 있는 천연 페놀계 고분자로 작용하는 것으로 알려졌다.
방향족(Aromatics) 유기자원 가운데 매장량이 풍부하고 석유 베이스와 달리 원료 조달처가 확실하기 때문에 앞으로 시황 변동이나 조달난 등의 리스크가 없다는 것도 강점이다.
석유 베이스 페놀수지와 마찬가지로 용도에 맞추어 수지 특성을 조정할 수 있으며 성형작업성이 우수하고 성형제품의 내열변형은 석유 베이스 수지와 동일한 것으로 알려졌다.
또 상온 강도와 내열 강도 등은 석유 베이스 수지보다 10-20% 우수해 자동차 구조부재, 항공기 관련 부품을 비롯해 다양한 산업계에서 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
비가식 바이오매스를 이용해 이산화탄소(CO2) 배출량 감축 효과를 얻을 수 있으며 지속가능한 저탄소 사회를 실현하는 산업기반 구축과 SDGs(지속가능한 개발목표) 실현에도 기여할 것으로 예상된다.
스미토모베이클라이트는 2010-2012년과 2013-2019년 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO) 위탁사업을 통해 해당 페놀수지를 개발했다.
앞으로 혼합당을 바이오로 변환하고 유용한 그린 케미칼을 제조할 수 있는 기술도 확립해 용도 모색에 나설 계획이다. (K)