프로젝트 소개
본 과제는 버려지는 농업 폐기물이나 해양 폐각 등 폐바이오매스를 활용하여 폐플라스틱(PET)을 다시 원료 상태로 분해하는 해중합 기술을 개발하는 연구임. 특히, 자성을 띠는 촉매를 사용하여 반응 후 촉매를 쉽게 회수하고 재활용함으로써 환경 부담을 줄이고 경제성을 높이는 데 중점을 둠.
연구 목표는 폐바이오매스 기반 촉매를 활용한 폐PET 해중합 및 탈색 기술을 개발하는 것임. 구체적으로 폐PET 해중합 최적 공정 조건을 도출하고 반응 모델을 개발하며, 폐바이오매스 기반 해중합 촉매 전환 기술 개발 및 요구조건 분석, 그리고 재생 모노머의 탈색 공정 인자 최적화 및 특성 분석을 포함함.
핵심 연구 내용은 폐바이오매스로 전환된 촉매의 해중합 가능성 검토 및 성능 평가, 실험계획법을 통한 해중합 반응 정보 최대화 조건 탐색 및 반응 kinetic 모델 수립임. 또한, 촉매 활성도 향상을 위한 표면 설계 및 합성, 해중합 메커니즘 분석을 수행하며, 활성탄을 이용한 탈색 공정 최적화 및 흡착 모델링 개발, 회수가능형 상용 흡착제 선정 및 평가가 이루어짐.
기대 효과는 폐바이오매스 기반 촉매를 통해 원료비를 절감하고 고가의 중금속계 균일 촉매를 대체하는 것임. 불균일 촉매 특성으로 촉매 회수 및 재활용이 가능하여 상용화 기술에 더욱 근접함. 또한, 실험계획법을 통한 모델 결과는 시뮬레이션 및 생산 비용 절감 기술의 근간이 되며, 회수 가능한 탈색용 흡착제 개발로 제조 비용 경제성 향상이 전망됨.