본문 바로가기

전체 글75

생분해성 플라스틱 이야기 | PLA, PHA를 화학공학 엔지니어가 풀어드립니다 비닐봉투를 넘어, 친환경 플라스틱 시대를 여는 새로운 대안생분해성 플라스틱이란?생분해성 플라스틱(Biodegradable Plastics)은 자연계 미생물에 의해 분해되어 물과 이산화탄소로 전환되는 플라스틱을 말합니다. 기존의 석유계 플라스틱(PE, PP, PS)은 수백 년 동안 분해되지 않지만, 생분해성 플라스틱은 수개월~수년 내 분해될 수 있습니다.대표적인 종류가 PLA(폴리락틱애시드)와 PHA(폴리하이드록시알카노에이트)입니다.PLA (Polylactic Acid, 폴리락틱애시드)PLA는 옥수수·사탕수수 같은 식물성 전분에서 얻은 젖산(Lactic Acid)을 중합해 만든 고분자입니다.장점: 투명성, 가공성 우수 / 산업적 대량생산 가능용도: 일회용 컵, 포장재, 빨대, 3D 프린팅 필라멘트제한: 내.. 2025. 9. 18.
비닐봉투 이야기 | 화학공학 엔지니어가 쉽게 풀어드립니다 폴리에틸렌부터 친환경 대체재까지, 비닐봉투 속 화공학비닐봉투의 원료는 무엇일까?마트나 편의점에서 흔히 받는 비닐봉투는 대부분 폴리에틸렌(PE, Polyethylene)으로 만들어집니다. 석유에서 얻은 에틸렌 단량체(CH₂=CH₂)를 중합해 얻은 가장 단순하면서도 대량생산이 가능한 고분자입니다.비닐봉투는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.고밀도 폴리에틸렌(HDPE): 단단하고 바스락거림이 강함 (마트 장바구니, 쓰레기봉투)저밀도 폴리에틸렌(LDPE): 부드럽고 유연함 (과일 포장봉투, 비닐랩)즉, 우리가 쓰는 비닐봉투는 석유화학의 대표 산물인 PE 기반 소재입니다.비닐봉투의 화학적 특성가볍고 튼튼하다: 분자 구조가 단순해 대량생산·가공이 용이화학적 안정성: 산·염기·용제에 잘 녹지 않음분해 어려움: 자연환.. 2025. 9. 18.
스티렌(Styrene) 이야기 | 화학공학 엔지니어가 쉽게 풀어드립니다 일회용 컵에서 ABS 플라스틱까지, 스티렌이 만드는 세상스티렌이란 무엇일까?스티렌(Styrene, C₆H₅CH=CH₂)은 벤젠 고리에 비닐기(-CH=CH₂)가 붙은 구조를 가진 불포화 탄화수소입니다. 상온에서는 무색 액체로, 특유의 약간 달콤하면서도 자극적인 냄새가 있습니다. 가장 큰 특징은 중합 반응을 통해 다양한 플라스틱 원료로 활용된다는 점입니다.스티렌의 생산스티렌은 주로 에틸벤젠(Ethylbenzene)의 탈수소 반응으로 생산됩니다.에틸벤젠 제조: 벤젠 + 에틸렌 → 에틸벤젠탈수소 반응: 에틸벤젠 → 스티렌 + 수소이 공정은 석유화학의 대표적인 탈수소화 반응으로, 화공학에서 열역학·촉매 설계가 핵심입니다.스티렌의 화학적 성질중합 반응: 라디칼 중합으로 폴리스타이렌(PS) 형성공중합 반응: 아크릴로.. 2025. 9. 17.
부타디엔(Butadiene) 이야기 | 화학공학 엔지니어가 쉽게 풀어드립니다 합성고무에서 ABS 플라스틱까지, 산업을 움직이는 C₄ 화합물부타디엔이란 무엇일까?부타디엔(1,3-Butadiene, C₄H₆)은 4개의 탄소와 6개의 수소로 이루어진 불포화 탄화수소입니다. 이름에서 알 수 있듯, 이중결합이 2개 존재하는 공액 이중결합(Conjugated Diene) 구조를 갖습니다.상온에서 무색 기체이며, 약간의 특유한 냄새가 있습니다. 부타디엔은 합성고무, 합성수지 등 다양한 화학제품의 기초 원료로 쓰입니다.부타디엔의 생산부타디엔은 원유 정제 및 나프타 분해공정(NCC)에서 부산물로 얻어집니다.나프타 크래킹: 나프타를 고온에서 열분해 → 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 생성추출공정: C₄ 혼합가스에서 부타디엔을 분리 (용매추출, 증류)즉, 부타디엔은 석유화학 산업의 핵심 중간물질입니다... 2025. 9. 17.
아크릴로니트릴(Acrylonitrile, AN) 이야기 | 화학공학 엔지니어가 쉽게 풀어드립니다 ABS부터 카본섬유까지, 산업을 지탱하는 보이지 않는 주역아크릴로니트릴이란?아크릴로니트릴(Acrylonitrile, CH₂=CH–CN)은 비닐기(-CH=CH₂)와 니트릴기(-CN)를 가진 불포화 유기화합물입니다. 상온에서 무색의 액체이며, 약간 달콤하면서도 자극적인 냄새가 있습니다. 화공학적으로는 합성섬유, 플라스틱, 고무 등 수많은 고분자 재료의 출발점이 됩니다.아크릴로니트릴의 생산오늘날 아크릴로니트릴은 주로 프로필렌의 아모옥시데이션(Ammonoxidation) 공정으로 생산됩니다.원료: 프로필렌 + 암모니아 + 산소촉매 반응: 바나듐-비스무트(V-Bi) 촉매 사용생성물: 아크릴로니트릴 + 부산물(아크릴산, 아세토니트릴)이 공정은 화공학적으로 유명한 Sohio Process로, 오늘날 세계 AN 생산의.. 2025. 9. 17.
ABS 플라스틱 이야기 | 화학공학 엔지니어가 쉽게 풀어드립니다 레고 블록부터 자동차 부품까지, ABS 속 화공학ABS란 무엇일까?ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)는 이름 그대로 아크릴로니트릴(A), 부타디엔(B), 스티렌(S) 세 가지 모노머를 공중합해 만든 고분자입니다. 단일 고분자보다 세 가지 성분이 섞이면서 강도·탄성·가공성을 동시에 갖춘 것이 특징입니다.즉, ABS는 “다재다능한 플라스틱”의 대표 주자라고 할 수 있습니다.ABS의 화학적 구조아크릴로니트릴 (A): 내화학성, 강도 부여부타디엔 (B): 충격 흡수, 탄성 부여스티렌 (S): 가공성, 광택 부여이 세 성분이 적절히 결합하면, ABS는 강하면서도 유연하고, 매끈하면서도 잘 가공되는 특성을 가지게 됩니다.ABS의 주요 특징충격강도 우수 → 잘 깨지지 않고 충격을 흡수.. 2025. 9. 17.

티스토리툴바