염화콜린 기반의 공융용매를 이용한 소내무재 특성 비교

최근 들어 바이오매스 물질로부터 리그닌과 당(셀룰로오스, 헤미셀룰로오스) 등의 성분들을 분리, 추출하기 위한 용매로서 공융용매를 활용하는 연구가 다방면으로 이루어지고 있다. 친환경 녹색용매로 알려진 이온성 액체가 제조가 복잡하고, 가격이 상당히 비쌀 뿐만 아니라 일부는 인체에 유해하고, 환경문제가 보고되고 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 새로운 대체용매로 공융용매(Deep Eutectic Solvent, DES)가 대두되고 있다. 공융용매는 처리가 간단하고, 안전하며, 비용 면에서 효율적이고, 정화 또는 폐기 처리시 문제를 수반하고 있지 않는다. 더욱이 합성방법은 경제적으로 실행 가능하고 Green chemistry의 성분을 간단하게 혼합시킬 수 있는 특징이 있다. 본 연구는 염화콜린을 기반으로 lactic acid, urea, glyceline과 다양한 조건의 몰비로 혼합한 공융용매를 이용하여 100℃에서 12시간의 반응시간에 따른 소나무재의 화학적 성분 특성에 대해서 검토하였다. DES처리에 의해 잔존한 고형물 수율은 몰비와 반응시간이 증가할수록 크게 감소되었으며, 수율 변화는 ChCl/Lactic acid 공융용매가 높았다. 또한, ChCl/Lactic acid 공융용매 처리는 헤미셀룰로오스 성분들을 많이 제거하였고, 몰비와 반응시간의 증가는 셀룰로오스 성분 분해에도 영향을 주었다. 리그닌은 함량변화에 영향을 받지 않았다. ChCl/Urea 공융용매 처리는 몰비와 반응시간에 의해 셀룰로오스 성분에 영향을 주었지만, 헤미셀룰로오스 성분은 변화의 차이가 크지 않았다. 리그닌은 몰비와 반응시간에 따른 뚜렷한 경향성은 없지만, 약간 높았다. ChCl/Glycerine 공융용매 처리는 몰비가 증가할수록 셀룰로오스 성분이 다른 공융용매 보다 많이 감소하였다. 그러나, 헤미셀룰로오스 성분과 리그닌은 ChCl/Urea 공융용매 처리 결과와 비슷하였다.