|
한국화학연구원 원종찬·김윤호·박종민 박사 연구팀은 15일 물을 용매로 사용해 고성능 폴리이미드를 합성하는 친환경 공정을 개발했다고 밝혔다.
폴리이미드는 우수한 내열성, 기계적 강도, 화학적 안정성을 지닌 고분자 소재다. 디스플레이, 반도체, 항공우주 등 첨단 산업에서 폭 넓게 활용된다. 반도체 및 전자기기 수요 증가로 전 세계 폴리이미드 시장은 연평균 7% 이상의 성장세를 기록하고 있다.
기존 폴리이미드 생산 과정은 독성 유기용매를 필수적으로 사용하다보니 환경 오염에 대한 우려가 있었다. 또 공정 온도가 350도 이상이기 때문에 에너지 소비가 크고 생산 단가가 높다는 점도 문제로 지적됐다.
연구팀은 독성 유기용매 대체, 공정 온도를 250도 이하로 낮추면서도 상요화된 폴리이미드 제품과 비슷한 수준의 물성을 확보할 수 있는 물 기반 중합 공정을 개발했다. 물을 반응 용매로 사용해 합성 재료의 원가를 10% 이하로 대폭 절감할 수 있고, 독성 유기용매를 처리하기 위한 고비용의 증류 회수시설이 필요 없다는 게 특징이다.
공정 온도가 기존보다 100도 이상 낮아 에너지 소비도 기존보다 30% 가량 절감할 수 있다. 연구팀은 이 공정을 바탕으로 배터리 음극 바인더와 절연 소재를 개발하기 위한 기술 이전을 체결, 상업화를 추진할 방침이다.
연구진들은 “이번 연구는 환경과 경제성을 동시에 만족시키는 혁신적인 친환경 공정”이라며 “폴리이미드 소재 뿐 아니라 고성능 고분자 소재의 장기적 발전과 글로벌 경쟁력 강화를 위해 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다.