바이오매스의 고부가가치화에 필요한
리그닌과 페놀류의 고감도 질량분석법 개발
- 액체 크로마토그래피 용매 첨가물의 최적화를 통해 기존 방법 대비 최대 13
배 이상 분석 감도를 향상시킴으로써 더 많은 바이오매스 성분 규명 가능
□ 광주과학기술원(총장 김기선) 지구‧환경공학부 김태영 교수 연구팀은 바이오
매스를 이용하여 고부가가치 원료를 생산하는 데 핵심적인 고감도 분석법을
개발하였다.
∘ 농업 및 제지산업 부산물로 대량 발생하는 식물 바이오매스는 자라는 과정
중 이산화탄소를 흡수하기 때문에 친환경적인 자원으로 알려져 있으며, 바이
오매스로부터 생산되는 리그닌과 페놀류는 바이오수지와 약품, 각종 화학제
품의 원료로 이용되어 가격변동이 심한 석유 화학 제품들의 대체재로 주목
받고 있다. 이에 화학 및 환경산업 분야에서 페놀류와 리그닌의 종류와 함량
을 효과적으로 분석할 수 있는 고감도 분석법이 필요한 실정이다.
□ 연구팀은 액체 크로마토그래피-전기분무 이온화 질량분석법을 이용하여 바
이오매스 산물의 고감도 분석법을 개발했다. 연구팀은 최적의 바이오매스 분
석 조건을 찾기 위해 다양한 액체 크로마토그래피 용매 첨가물을 비교 분석
했다. 그 결과 기존 분석법에서 통상적으로 이용되는 첨가물인 암모늄염 대
신에 아세트산을 이용하면 평균 4배, 최대 13배 이상 신호가 강해지는 것을
발견했다. 아세트산을 첨가할 시 향상된 감도에 힘입어 기존 방법으로는 규
명할 수 없었던 합성 리그닌 분자의 정확한 구조 규명이 가능함을 보였다.
□ 또한 연구팀은 새로 개발된 분석법이 실제 볏짚에서 추출한 리그닌의 분해
산물을 규명하는 데 효과적으로 이용될 수 있음을 보였다. 연구책임자인 김
태영 교수는 해당 분석법이 바이오매스뿐만 아니라 생활화학제품, 식품 등
다양한 환경 분석에 응용되어 더 많은 성분을 정확하게 규명할 수 있을 것
으로 기대한다고 밝혔다.