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리그닌을 통해 좀 더 저렴하고 지속가능한 탄소섬유 생산

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작성자 한국화섬협회 작성일17-09-05 14:34 조회540회

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화섬정보 9. 5

 

탄소섬유는 알루미늄보다 가볍고 강철보다 강하며 물에 영향을 받지 않아 비행기를 비롯하여 BMW i3 및 i8 같은 강하고 가벼운 자동차에 적용가능함. 오늘날 대부분의 탄소섬유는 값비싸고 재생 불가능한 폴리머인 PAN으로 알려진 폴리아크릴로니트릴로 만듦.

 

워싱턴 주립대학의 탄소섬유 chassisResearchers는 식물과 나무의 세포벽에서 발견되는 물질인 리그닌을 사용하여 보다 저렴하고 환경 친화적인 탄소섬유를 만드는 방법을 발견했다고 함. 종이나 에탄올을 만들기 위해 리그닌을 사용한 뒤에는 매립지에서 종종 연소되거나 폐기됨.

 

남은 리그닌을 사용할 더 좋은 방법을 찾는 것이 최우선 과제이며, 바이오 리파이너리 폐기물을 가치 창출에 사용하고자 하는 것임. 가치가 낮은 제품을 사용하여 고부가가치 제품을 만들어 바이오 리파이너리를 지속가능하게 만들고자 함.

 

탄소섬유에 리그닌을 주입하여 만든 고부가가치 제품은 보다 저렴하고 환경친화적임. 리그닌과 같은 재생 가능한 물질을 사용하여 탄소섬유를 생산하는데 드는 비용을 줄이고자 함. 전적으로 리그닌을 사용하여 만든 탄소섬유는 대부분의 용도로 이용하기에는 너무 약하지만 PAN과 리그닌을 혼합하면 해결책이 될 수 있음.

 

Ahring 교수팀은 용융 방사라는 공정을 사용하여 다양한 비율로 리그닌과 PAN을 혼합하는 실험을 실시함. 온도를 높혀 폴리머를 용융한 뒤 섬유가 될 때까지 방사함. 이런 실험과정을 통해 약 30%의 리그닌이 혼합되면 자동차 및 항공기 부품 등과 같은 다양한 용도로 사용할 수 있는 강한 탄소섬유를 얻게 됨.

 

이러한 실험 결과를 실제 제조과정에 적용해야 함. 자동차 산업에서 사용할 수 있는 섬유를 얻을 수 있다면, 바이오 리파이너리를 보다 경제적으로 운영하여 보통 폐기하거나 연소시킬 제품을 판매할 수 있음. 게다가 제품은 더 지속 가능하고 저렴해 질 것임. N

 

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