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목재형 바이오매스 '캐슈넛 껍질액'을 활용한 자외선 차단제 개발

동향 개요

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기관명 NDSL
작성자 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
작성일자 2019-09-04 00:00:00.000
내용 아프리카 나이지리아는 세계 제일의 캐슈넛(cashew nut) 생산지이다. 캐슈넛 나무는 서리에 매우 민감하기 때문에 캐슈넛의 주요 생산지는 열대 국가이며, 캐슈넛은 여러가지로 활용이 가능하다. 열매에서 견과류인 캐슈넛을 얻고 남은 외피에서는 기름을 추출하며, 캐슈넛 껍질은 바이오매스 연료로 이용된다. 이 껍질은 폐기물로 다량 발생하지만 높은 에너지 효율을 가지고 있어 많은 국가에서 연료로 사용된다. 캐슈넛 농장에서 폐기물로 발생하는 캐슈넛 껍질을 이용해 새로운 자외선 흡수물질을 만들 수 있는 기술이 개발되고 있다고 과학 매체 PHYS.ORG 는 보도했다. 남아프리카공화국 요하네스버그에 소재한 비트바테르스란트대학(Witwatersrand)의 찰스 B. 드 코닝 교수 연구팀은 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크 대학(Johannes Gutenberg University Mainz)의 틸 오파츠 박사팀과 탄자니아의 다르에스살람(Dar-es-Salaam) 대학의 연구팀과 협력하여 ‘캐슈넛 껍질액 페놀 수지를 활용한 자외선 흡수제 합성’ 이라는 논문을 발표했다. 현재 자외선 차단제로 사용되고 있는 물질은 성분에 따라 유기계 자외선차단제와 무기계 자외선차단제로 분류된다. 유기계 자외선차단제는 옥시벤존, 아보벤존 등 벤젠 계열의 유기화학물질이 주성분을 이루며, 이 성분들이 자외선을 흡수해 피부에 침투되는 것을 막는다. 무기계 자외선차단제는 징크옥사이드와 티타늄디옥사이드 등의 무기화학물질이 주성분을 이루며 이 성분들이 자외선을 반사, 산란시켜 피부에 침투되는 것을 막는다. 두 종류의 자외선 차단제 모두 각기 다른 이유로 비난받고 있는데, 수생 생물에 대한 독성 문제 뿐만 아니라 둘 다 현재 석유에서 생산되고 있어 생태계에 미치는 영향이 크다. 공동연구팀은 화석원료를 사용하여 각종 기능성 화학물질을 생산하고 있는 현실을 우려해 재생 가능한 물질인 캐슈넛 껍질액(CNSL)을 시작으로 자외선 차단제를 개발하고자 하였다. 생분해성 탄소원료의 일종인 캐슈넛 껍질액은 장파장 자외선과 중파장 자외선 흡광도가 우수한 새로운 방향족 화합물을 만들어 낼 수 있다. 또한 이 화합물을 사용하여 피부에 바르는 자외선 차단제 뿐만 아니라 페인트 첨가제 또는 코팅 물질 보호제로 사용할 수 있다. CNSL은 견과류를 생산하는 동안 대량으로 생산되며, 식품이나 사료로 사용할 수 없다. CNSL의 활용은 목재형 바이오매스가 화학 합성의 탄소원 역할을 하는 ‘목재화학(Xylochemistry)’의 한 예라고 볼 수 있다.
출처
원문URL 아프리카 나이지리아는 세계 제일의 캐슈넛(cashew nut) 생산지이다. 캐슈넛 나무는 서리에 매우 민감하기 때문에 캐슈넛의 주요 생산지는 열대 국가이며, 캐슈넛은 여러가지로 활용이 가능하다. 열매에서 견과류인 캐슈넛을 얻고 남은 외피에서는 기름을 추출하며, 캐슈넛 껍질은 바이오매스 연료로 이용된다. 이 껍질은 폐기물로 다량 발생하지만 높은 에너지 효율을 가지고 있어 많은 국가에서 연료로 사용된다. 캐슈넛 농장에서 폐기물로 발생하는 캐슈넛 껍질을 이용해 새로운 자외선 흡수물질을 만들 수 있는 기술이 개발되고 있다고 과학 매체 PHYS.ORG 는 보도했다. 남아프리카공화국 요하네스버그에 소재한 비트바테르스란트대학(Witwatersrand)의 찰스 B. 드 코닝 교수 연구팀은 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크 대학(Johannes Gutenberg University Mainz)의 틸 오파츠 박사팀과 탄자니아의 다르에스살람(Dar-es-Salaam) 대학의 연구팀과 협력하여 ‘캐슈넛 껍질액 페놀 수지를 활용한 자외선 흡수제 합성’ 이라는 논문을 발표했다. 현재 자외선 차단제로 사용되고 있는 물질은 성분에 따라 유기계 자외선차단제와 무기계 자외선차단제로 분류된다. 유기계 자외선차단제는 옥시벤존, 아보벤존 등 벤젠 계열의 유기화학물질이 주성분을 이루며, 이 성분들이 자외선을 흡수해 피부에 침투되는 것을 막는다. 무기계 자외선차단제는 징크옥사이드와 티타늄디옥사이드 등의 무기화학물질이 주성분을 이루며 이 성분들이 자외선을 반사, 산란시켜 피부에 침투되는 것을 막는다. 두 종류의 자외선 차단제 모두 각기 다른 이유로 비난받고 있는데, 수생 생물에 대한 독성 문제 뿐만 아니라 둘 다 현재 석유에서 생산되고 있어 생태계에 미치는 영향이 크다. 공동연구팀은 화석원료를 사용하여 각종 기능성 화학물질을 생산하고 있는 현실을 우려해 재생 가능한 물질인 캐슈넛 껍질액(CNSL)을 시작으로 자외선 차단제를 개발하고자 하였다. 생분해성 탄소원료의 일종인 캐슈넛 껍질액은 장파장 자외선과 중파장 자외선 흡광도가 우수한 새로운 방향족 화합물을 만들어 낼 수 있다. 또한 이 화합물을 사용하여 피부에 바르는 자외선 차단제 뿐만 아니라 페인트 첨가제 또는 코팅 물질 보호제로 사용할 수 있다. CNSL은 견과류를 생산하는 동안 대량으로 생산되며, 식품이나 사료로 사용할 수 없다. CNSL의 활용은 목재형 바이오매스가 화학 합성의 탄소원 역할을 하는 ‘목재화학(Xylochemistry)’의 한 예라고 볼 수 있다.
내용 http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2019005407
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ICT 기술분류
주제어 (키워드) 1. 목재형 바이오매스 자외선 차단제 캐슈넛 껍질액 2. Xylochemistry UV absorbers Cashew nut shell liquid