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[IT뉴스]수소 공급 없이 자일로스서 자일리톨·자일론산 전환

온카뱅크관리자

2025-06-29 12:07:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5185108a826d54d3df31d54f142c244ce4418377ee7018ad1f5ff9f1c40019d7" dmcf-pid="XUmeGMphvK" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="주요 논문 기여자(왼쪽 아래부터 시계 반대 방향으로 1저자인 노유림 학생연구원, 알리 아와드 학생연구원, 황영규 책임연구원, 김지훈·오경렬 선임연구원. 화학연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/29/dongascience/20250629120137396wzwk.png" data-org-width="680" dmcf-mid="GobYRyNfv2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/29/dongascience/20250629120137396wzwk.png" width="658"></p>
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            주요 논문 기여자(왼쪽 아래부터 시계 반대 방향으로 1저자인 노유림 학생연구원, 알리 아와드 학생연구원, 황영규 책임연구원, 김지훈·오경렬 선임연구원. 화학연 제공
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          <p contents-hash="278f9afeec26cc97fa7ca6737ee88820944cab99829b909823561601cc80c54f" dmcf-pid="Zx5rbDQ0vb" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 외부 수소 공급 없이 실온에서 '자일로스'를 자일론산과 자일리톨로 동시 생산하는 친환경 촉매·지속가능 분리공정을 개발했다. 자일로스는 농업 폐기물에서 얻을 수 있는 당분으로 설탕 대체용 감미료인 ‘자일리톨'과 바이오플라스틱, 의약품으로 쓰이는 '자일론산’으로 변환할 수 있다. </p>
          <p contents-hash="55cecba92f2e388552860a2c351704fb3ce0eed4f0b32333979280eb61a8d5b6" dmcf-pid="5M1mKwxpyB" dmcf-ptype="general">한국화학연구원(화학연)은 황영규 화학공정연구본부 책임연구원, 오경렬·김지훈 화학공정연구본부 선임연구원이 백금(Pt) 촉매 기반 전이 수소화 반응을 활용해 자일로스를 고부가 유기산·당알코올로 동시에 전환하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="5639e8bd10cf7d3cdcaff614407315a53bd47237aebb1b302dbe32ac20c01b11" dmcf-pid="1Rts9rMUyq" dmcf-ptype="general">기존에 자일로스를 자일리톨, 자일론산으로 변환하는 과정은 고온·고압 조건에서 외부 수소나 산소를 투입해 생산해 에너지가 많이 필요하다는 점이 한계다. </p>
          <p contents-hash="6240f320d2c519e6911bdf944dd7b5ffbf662b7c297c79bd9e2cd3124f20bd5c" dmcf-pid="teFO2mRulz" dmcf-ptype="general">연구팀은 올해 3월 지르코니아(ZrO₂) 지지체에 백금 나노입자를 고르게 분산시킨 촉매를 선보였다. 지르코니아가 백금을 잘 붙잡는 역할을 하며 5회 이상 재사용 후에도 80% 이상의 높은 전환율이 유지돼 일반적인 탄소 지지체 대비 촉매 수명이 우수했다. </p>
          <p contents-hash="31bcc1b19808ccc6a85b2be8afa9fac9c61674281fb10e3f2a679a0f2feb35b0" dmcf-pid="Fd3IVse7T7" dmcf-ptype="general">연구팀은 개발한 촉매를 이용해 상온·상압에서 물·수산화칼륨·고농도의 자일로스 용액을 반응시켜 자일론산·자일리톨을 각각 동시에 생산하는 데 성공했다. 생산 과정에서 수소 전이 효율은 100%를 기록했다. 요리할 때 재료에서 나온 국물을 그대로 다시 요리에 사용하는 것처럼 자일로스 분리 과정에서 나온 수소가 자일리톨을 만드는 데 모두 재활용됐다는 의미다. 이론적으로 가장 완벽한 효율을 달성했다. </p>
          <p contents-hash="080385846deead1d5c176c1c3ce92b3b06800a705d64e7e33fe0a93b728e24ca" dmcf-pid="3J0CfOdzSu" dmcf-ptype="general">연구팀은 개발한 방법을 이용해 자일론산과 자일리톨을 모두 1시간에 1g당 37.5L를 만드는 정도로 생산성이 높았다. 기존 열촉매, 광촉매, 바이오촉매보다 1.5~6배 빠르다. </p>
          <p contents-hash="b077cc0914737e68b7d0f7f845c418b6dd39cea7a029b63810ef42589e457f05" dmcf-pid="0iph4IJqvU" dmcf-ptype="general">연구팀은 후속 연구를 통해 연속식 시스템으로 확장하며, 탄소중립형 바이오화학공정 실증에 나설 계획이다. 황 연구원은 “이번에 개발한 상온 바이오매스 전환 촉매 기술 및 친환경 분리공정을 바탕으로 국내 미이용 바이오매스 및 폐플라스틱 활용 연구가 활발해질 것이다”며 “미래 탄소원인 바이오매스, 폐플라스틱 및 이산화탄소 전환 공정에 미치는 영향이 클 것”으로 전망했다.</p>
          <p contents-hash="024e31f804f4cbae43fd6d1a04e5c4e842bedd2700c723a8a5b5434d3bfbc9d2" dmcf-pid="pnUl8CiBhp" dmcf-ptype="general">성과는 3월 국제학술지 켐서스캠(ChemSusChem)과 4월 ACS 지속가능 화학 및 공학에 표지논문으로 각각 게재됐다. 특히 두 논문의 1저자로 참여한 알리 아와드 화학연 학생연구원은 학술적 우수성을 인정받아 스페인에서 개최되는 유럽 바이오매스 회의 및 전시회(EUBCE) 2025에 제출된 900개의 초록 중 6개 이내의 우수 연구 주제로 선정돼 우수 학생상을 받았다. </p>
          <p contents-hash="e5a303fe1abec8cffe5115f838d220219fbff377449f6c7d555ff72129f07e81" dmcf-pid="ULuS6hnbC0" dmcf-ptype="general">&lt;참고자료&gt;<br> -https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c00612</p>
          <p contents-hash="d0997e651114abda56f861edb121cb487f39ff2b9840c179c81c443e3ec638be" dmcf-pid="uo7vPlLKC3" dmcf-ptype="general">[이채린 기자 rini113@donga.com]</p>
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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