리그닌 해중합 기술 현황 및 응용 가능성 = Status and Applicability of Lignin Depolymerization Technology

국문 초록 (Abstract)

지구 온난화와 화석연료 고갈 문제를 해결하기 위해, 목질계 바이오매스에서 다량으로 얻어지는 리그닌을 고부가가치 제품으로 전환하려는 시도가 증가하고 있다. 리그닌은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스와 함께 목질계 바이오매스의 주요 성분을 이루며, 그 고유의 화학적 구조로 인해 다양한 활용 가능성이 주목받고 있다. 이에 따라 본 총설에서는 리그닌의 화학적 특성점구조 및 해중합 기술을 파악하여, 부가가치 제품 생산을 위한 잠재적 응용 가능성을 조명하고자 한다. 열 해중합, 화학적 해중합, 생물학적 해중합, 마이크로파 해중합 등 주요 해중합 방법의 장단점을 분석하여 리그닌을 바이오 플라스틱, 에너지 저장 및 활용, 화학물질 등 다양한 고부가가치 제품으로의 전환 가능성을 모색하였다. 현재 해중합 기술은 수율과 선택성 측면에서 한계를 보이며, 리그닌의 구조적 특성에 대한 심층적인 이해와 공정 최적화가 필요하다. 향후 연구는 이를 개선하는 방향으로 진행됨에 따라, 리그닌 기반 응용 분야의 발전과 상업적 활용 가능성이 크게 확대될 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To address the issues of global warming and the depletion of fossil fuels, there has been an increasing effort to convert lignin, which is abundantly obtained from lignocellulosic biomass, into high-value products. Lignin, along with cellulose and hemicellulose, constitutes a major component of lignocellulosic biomass, and its unique chemical structure has garnered attention for its diverse potential applications. This review aims to highlight the potential applications for high-value product production by examining the chemical properties and structure of lignin. Various depolymerization methods, such as thermal, chemical, biological, and microwave-assisted depolymerization, are compared in terms of their characteristics, with an analysis of the advantages and disadvantages of each method. The possibilities of converting lignin into bio plastics, energy storage and utilization materials, chemicals, and other high-value products are explored. Currently, depolymerization technologies face limitations in terms of yield and selectivity, necessitating a deeper understanding of lignin’s structural properties and process optimization. Future research is expected to focus on these improvements, significantly expanding the development and commercial viability of lignin-based applications.