과초산(Peracetic acid)을 이용한 목재자원의 고부가가치화 연구 = A Study on High Value-Added Products of Wood Resources by Peracetic Acid

국문 초록 (Abstract)

최근 UN 기후변화당사국회의에서 목재의 탄소 저장능력을 인정받으면서, 친환경 소재로써 목재에 대한 사람들의 인식이 개선됨에 따라 지속가능한 산림자원으로서 목재 이용이 한층 중요시 되고 있다. 목재는 과거 개인의 기호에 따른 선택적 재료로써 주로 이용되었으나, 최근 국가 차원에서 주도하는 공공목조건축물, 도시재생사업 등을 위한 공공재로 다양하게 활용되고 있다. 한편, 국내 산림면적은 국토의 63%를 차지하고 있으며 30년 이상의 벌기령에 도달한 국산 목재의 생산량이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만, 국내 목재자급률은 16%정도로 국산목재 활용에 대한 지속적인 노력이 필요한 실정이다.
목재는 무늬, 질감, 색상 등 수종에 따른 고유 특성을 가지므로 구조물, 건물 내·외장재 등으로 다양하게 이용되며, 목재 가공 시 발생하는 부산물도 목재의 구성성분을 포함하고 있어 일반 금속 또는 석유계 기반 소재를 대체할 수 있는 원료로써 그 가치가 높이 평가되고 있다. 하지만, 이러한 목재의 이점에도 불구하고 재질의 불균일, 미생물 열화, 화재 등의 여러 단점에 대한 내구성 향상을 목표로, 물리, 기계 또는 화학적 측면을 고려한 지속적인 연구가 요구되고 있다.
본 연구는 화학처리를 통한 목재 및 목재 구성성분의 개질을 목적으로 수행되었다. 특히, 아세트산과 과산화수소의 반응에 의해 생성되는 산화제로의 ‘과초산’을 이용한 여러 연구 사례에 대해 소개하고자 한다. 과초산은목재 내 리그닌의 선택적 분해를 통해 셀룰로오스 분리를 용이하게 하여 다양한 소재 응용분야에 적용되고 있으며, 탈리된 리그닌은 단량체로의 유용화합물 이용뿐 아니라 비교적 균일한 분자량 및 화학구조를 나타내는 중합체로의 이용도 가능할 수 있다. 최근 목재를 원료로 한 소재 응용분야에서 단판(veneer)이나 소재(solid wood)를 원료로 하여 세포벽 내 리그닌만 제거하여 고분자 함침, 압축고밀도화, 스캐폴드(scaffold) 제조 등을 주제로 다양한 연구가 수행되고 있다.
본 연구에서는 리그닌 유래 유용화합물의 선택적 생산을 위한 과초산 처리, 그리고 기능성 목질 소재화를 위한 과초산 이용 표면 개질에 대해서 보고하고자 한다.