# 사탕무 펄프서 추출한 바이오 기반 계면활성제

이 연구는 재생자원 유래의 바이오 기반 계면활성제의 지속가능한 개발과 응용에 관한 것이다. 사탕무 펄프로부터 유도되고 다양한 용도에 사용할 수 있는 친환경 대체제로서 계면활성제 혼합물 rMix와 N-Mix을 소개한다.

이 혼합물은 상용 계면활성제와 비교할 때 우수한 용해도, 기포력과 표면장력 저하 능력을 나타낸다. 특히 이 계면활성제는 석유화학 유래 계면활성제인 SDS와 SLES에 비해 피부 자극 가능성이 현저히 낮은 것으로 나타나 피부에 대해 순하며 피부에 민감한 응용 분야에 적합하다는 점을 강조한다.

또 점도에 관한 연구에서는 제형 혼합물에서의 호환성이 입증돼 계면활성제인 코카미도프로필베타인(CAPB, cocamidopropyl betaine)을 대체할 수 있는 대안으로 제시된다.

지속가능성 고찰이란 환경 영향 분석을 위한 전체 수명 주기 평가와 함께 용매와 촉매 재활용의 중요성이 강조되는 계면활성제 개발에 관한 것을 말한다. 산업 표준과 직접 비교할 수 있도록 최적화와 스케일업 노력이 필요하지만 이들 계면활성제는 우수한 성능을 갖춘 지속가능한 원료로서의 잠재력을 지닌다.

바이오 기반 계면활성제는 재생 가능한 자원에서 전체 또는 부분적으로 유도된 계면활성제로 지속가능한 순환 경제 실천으로의 전환을 추구한다. 이러한 전환은 효율성 향상과 지속가능한 생산과 소비 모델로의 약속을 강조한다.

이러한 접근 방식의 핵심은 재생 가능한 자원 활용, 친환경 화학(green chemistry), 폐기물 최소화, 재활용과 업사이클링 방법론에 중점을 둔 순환 경제의 개념이다.

그림2 계면활성제의 피부자극성 잠재력을 보여주는 제인 스코어(Zein score)

바이오 기반 계면활성제는 지속가능하지 않은 계면활성제와 비교해 생분해성, 생체 적합성, 피부 저자극성 면에서 우수한 잠재력이 있다[1,2,3,4,5]. 여기서는 사탕무 펄프(SBP, Sugar Beet Pulp) 단당류로부터 유도된 바이오 기반 계면활성제의 지속가능한 생산과 적용에 대해 살펴 보았다[6]. 이를 위해 우리는 그림1에 설명된 발명과 개발 프로세스를 사용했다.

다음 단락에서는 계면활성제를 개발하기 위한 화학 반응의 출발 물질로 바이오매스 성분을 확인하는 것부터 시작해 생산 규모를 확대하고 분자 특성과 해당 응용 분야를 결정하며 마지막으로 친환경 화학 원리를 사용해 지속가능한 생산을 보장하는 6가지 단계로 구성된 프로세스를 단계별로 설명한다.
 

필자 

L. M. Jansen, D. J. Klaassen-Heshof, A. Ranoux, H. Raaijmakers, T. J. Boltje