“인간과 환경을 최우선으로 생각합니다!”
“인간과 환경을 최우선으로 생각합니다!”
  • 윤강희
  • 승인 2020.03.26 09:22
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그린 케미스트리 추구하는 친환경 기업 대봉LS
친환경적이고 지속 가능한 그린 케미스트리 추구

인류의 문명은 화학의 발전과 함께 성장했다고 해도 과언이 아닐 것이다. 우리 생활에 필요한 소재, 의약품 및 화장품 대다수의 원료는 화학 산업의 발전을 통해 얻게 되었으며 인간이 건강하고 풍요롭게 살 수 있도록 기반을 만들어 주었다.

하지만 화학 산업이 발전함에 따라 환경오염, 유해 화학물질의 배출과 사용, 자원고갈 문제 등의 부작용도 많이 발생하고 있다. 이로 인해 최근에는 단순히 좋은 물질을 경제적으로 생산하는 것 이외에도 지속가능한 성장 발전을 위해 친환경적 연구 방향으로 전환되고 있다.

즉 화학 폐기물의 양을 줄이고 에너지를 절약하며, 유해 물질의 사용 및 배출을 최소화하는 안전한 새로운 화학제품 및 공정 개발 등을 위한 다양한 노력들을 하고 있다. 이것이 바로 화학기술을 통해 지속 가능한 성장을 목표로 하는 ‘그린 케미스트리(Green chemistry, 녹색화학)’이다.

‘그린 케미스트리(Green chemistry, 녹색화학)’는 합성 유기화학으로 박사학위를 받고, 미국 환경보호국(EPA)에서 근무하던 폴 아나스타스(Paul T. Anastas)가 1998년에 존 워너(John C. Warner)와 함께 쓴 <그린 케미스트리: 이론과 실제(Green Chemistry: Theory and Practice)>를 통해 이를 위한 12가지 원칙을 제안하였고, ACS Green Chemistry Institute는 받아들여 아래와 같이 정의했다.

‘그린 케미스트리(Green chemistry, 녹색화학)’란 화학의 순기능은 유지하면서 종래의 화학이 초래한 환경오염 등을 최소화하기 위한 것으로, 창의적이고 혁신적인 방법으로 낭비를 줄이고, 에너지를 절약하며, 유해물질의 대체물을 찾음으로써 지구와 인류를 보호하고 경제적 혜택을 누릴 수 있게 하는 것으로, 12가지 기본 원리는 화장품 공업, 화학 및 정밀화학공업, 식품공업, 의약품 소재 공업 등 모든 화학공정에 해당된다. 동일 성능을 가지면서도 사용 과정이나 폐기 후에 건강과 환경에 미치는 영향이 적은 제품의 개발 및 사용, 동일 화학제품 제조에 있어서 유해성이 없는 원료 및 공정 조건으로 변경, 자원 부족에 대비하는 지속 가능한 화학 원료의 활용 등이 Green chemistry 원리를 바탕으로 다양한 분야에서 행해지고 있다.

Green chemistry의 12가지 원칙을 보면 인간과 환경 중심으로 업무를 진행하도록 되어 있는데 이 중 제일 중요한 것은 (3), (4), (5), (6) 번째의 항목이다. (3) 사람의 건강과 환경에 덜 해로운 물질을 사용하고, 덜 해로운 물질이 생기는 합성법을 개발하고 (4) 독성은 최소인 화학제품을 고안하고, (5) 용매 등 보조 물질은 가능한 무해한 것이어야 하며, (6) 에너지 소비를 최소화해야 한다는 부분이다. 즉, 화학 공정적인 부분에서 Green Chemistry 가 보장되어야 다른 12가지의 Green Chemistry의 원칙을 준수할 수 있게 된다. 최근 전통적인 유기용매와는 달리 보다 효율적이며, 안전한 용매의 사용 기술이 개발되어 새로운 합성법 및 독성을 최소화 할 수 있으며, 에너지 절약에도 큰 도움을 주고, 공해 유발물질 배출도 적는 방법들이 개발 되고 있다.
의약품 및 화장품의 제조에 사용되는 용매는 합성과정에서 가장 높은 비중을 차지하며, 화학공정의 안정성과 유해성을 고려할 때 가장 우선적으로 검토가 필요한 항목으로, 환경에 미치는 영향이 적으며, 사고 위험성이 낮은 용매를 사용하는 것이 가장 중요하다.

대봉LS에서는 화학 용매의 사용을 최소화하고, 친환경 용매인 이온성 액체(Ionic liquid), 공융용매(Deep Eutectic Solvent, DES) 등을 이용하여 고 순도, 고 수율의 대량 생산이 가능한 의약품, 화장품 원료 및 바이오 원료 개발 연구를 진행 중이며, Green Chemistry에 집중하고 있다. 이온성 액체 (Ionic liquid)란 바이오 분야에 사용된 예가 적어서 일부 사람들은 기존 용매보다 독성이 강하다고 이해하는 사람들이 있는데 이 부분은 잘 못 이해되고 있는 부분이다. 이온성 액체 (Ionic liquid)는 100℃ 이하에서 액체로 존재하는 유기 이온성염으로 양·음이온의 조합을 통해 다양한 물리적, 화학적 성질을 만들어 낼 수 있는 액체로 자체적으로 많은 장점을 가지고 있다. 인체에 유해한 유기 용매와 달리 양이온과 음이온의 구조에 따라서 안정성과 용해력이 높으며 회수와 재활용이 가능한 물질로, 용액의 농도가 짙어 용매로 사용 시 양을 최소화할 수 있다. 그리고 증기압이 0에 가까운 비휘발성, 비폭발성 물질로 고온 고압의 반응에도 사용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 극성 유기용매가 효소를 비활성화 시키는 것과 달리 이온성 액체를 용매로 사용 시 더 넓은 극성 범위에서 효소 반응이 일어날 수 있어 효소 반응에도 사용하고 있다. 이러한 특징을 가지고 있는 이온성 액체 (Ionic liquid)를 당사의 원료의약품 및 바이오 화장품 원료의 제법에 적용시켜, 반응시간이 단축되며, 생성되는 불순물도 거의 없고, 수율도 기존의 공지된 다른 반응들에 비하여 높게 진행되므로, 기존 용매 사용 대비 효율적이고, 경제적으로 사용되어져 대량생산에도 적합한 환경친화적인 제품 생산이 가능토록 했다.

대봉LS는 이러한 이온성 액체를 이용하여, 의약품, 화장품 원료 및 바이오 원료 개발을 합성하는데 있어 종래의 유기용매 사용으로 인한 공정상 또는 환경상의 여러 문제들을 해결할 수 있었다. 의약품 중에서 에피나코나졸(Efinaconazole) 은 손, 발톱 무좀 치료제 약물로 손발톱의 진균 감염증을 치료하는 약물이며, 경구용 항진균제 약물인 이트라코나졸과 유사한 수준의 우수한 치료효과가 있어서 중등도 이상의 손발톱 무좀에도 사용할 수 있는 획기적인 바르는 손발톱 무좀 치료제이다. 이러한 에피나코나졸 약물을 합성하기 위한 기존 방법들은 여러 단계를 거치기 때문에 합성단계가 길며, 수율도 매우 낮고, 최종 화합물인 에피나코나졸을 고 순도로 확보하기 위해 Column chromatography를 사용해야만 했고, 대량생산을 하기에는 어려운 제법이었다. 이러한 기존의 제법을 당사에서는 이온성 액체의 물리화학적인 특성으로 반응시간을 단축시키고, 생성되는 불순물도 거의 없어서, Column chromatography를 사용하여 분리하지 않고, 반응 완료 후, 결정화만으로 유연물질의 기준치를 만족시키는 고 순도의 화합물을 합성할 수 있는 자체 혁신적인 신규 기술을 연구 개발하였고, 고순도, 고수율의 제조공정을 확립하여 특허를 국내뿐 아니라 오리지날약물을 제조하는 일본에까지 출원했다. [KR 10-2019-0118645, KR 10-2019-0118649, JP-2019-214574]

공융 용매 (Deep Eutectic Solvent = DES)란 자연에 존재하는 고체 또는 액체상의 화합물을 실온에서 적당한 비율로 혼합하였을 때 각각의 화합물이 가지는 융점보다 낮은 온도인 실온에서 액상으로 되는 물질이다. 콜린 파생물, 유기산, 아미노산 등을 이용하여 제조할 수 있는 물질로, 유기용매에 비해 저렴하고 생산하기 쉬우며 생분해성의 물질들로, 화장품 소재 개발, 특히 기능성 소개 개발에 무한한 잠재적 가치를 가지고 있는 물질로, 당사에서는 이온성 액체뿐만 아니라, 이러한 공융용매도 사용하여 새로운 청정용매로 의약품, 화장품 원료 및 바이오 원료 연구 개발에 박차를 가하고 있다.

대봉LS는 앞으로도 원료의약품, 바이오의약품, 바이오화장품소재 개발에 국내 및 일본, 해외시장의 니즈를 정확히 파악하여 친환경적이고 지속 가능한 그린 케미스트리를 추구하며, 대봉LS만의 혁신적인 기술력을 바탕으로 해외 제품의 수입 대체 효과 및 글로벌 경쟁력을 확보할 계획이다.


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