순환경제를 위한 고분자 해중합: 이론부터 실전 연습문제까지

제1장 고분자-단량체 평형
1.1 중합 가역성 개론
1.2 고분자-단량체 평형 열역학
1.3 천정 온도와 바닥 온도
1.4 단량체 구조가 열역학에 미치는 영향
1.5 속도론적 제어 대 열역학적 제어
1.6 상 거동 및 용매 효과
1.7 화학적 재활용 공정으로의 응용

제2장 열역학: 천정 온도와 깁스 자유 에너지
2.1 해중합의 열역학적 기초
2.2 엔탈피 및 엔트로피의 구조적 요인
2.3 열역학 파라미터의 실험적 측정 및 계산

제3장 사슬 절단과 고리 풀림 해중합 속도론
3.1 해중합 속도론 개론
3.2 무작위 사슬 절단 반응 속도론
3.3 지퍼 풀림 반응과 탈성장
3.4 절단과 지퍼 풀림의 복합 거동
3.5 열분석과 속도론 모델링
3.6 물질 전달 및 확산 제어 속도론
3.7 촉매 해중합 속도론
3.8 맺음말: 연구 동향, 과제 및 향후 전망

제4장 열화와 열분해
4.1 열분해 개론 및 화학적 재활용 시스템의 열역학적 이해
4.2 라디칼 매개 열분해 메커니즘
4.3 주요 고분자 열분해 거동
4.4 열분해 공정의 열 및 물질 전달
4.5 열분해 생성물의 분포 및 업그레이딩
4.6 반응기 설계 및 차세대 열분해 공정
4.7 맺음말

제5장 가용매분해(가수분해, 글리콜분해 및 메탄올분해)
5.1 가용매분해 개론
5.2 가수분해
5.3 글리콜분해
5.4 메탄올분해(메탄올을 이용한 단량체 회수)
5.5 기타 가용매분해 및 공용매 하이브리드 공정
5.6 가용매분해의 열역학 및 속도론 파라미터 심층 분석
5.7 화학적 재활용 공정 엔지니어링 및 정제
5.8 맺음말

제6장 광화학 및 기계화학적 해중합
6.1 비열적 활성화 개론
6.2 광화학적 해중합 기초
6.3 광분해 주요 메커니즘
6.4 광촉매 기반 고도 화학적 재활용
6.5 기계화학적 해중합
6.6 기계화학적 반응 공정 및 장치
6.7 메카노포어와 지향성 해중합
6.8 복합 공정 및 스케일업 한계
6.9 맺음말

제7장 미생물과 효소를 이용한 해중합
7.1 생물 촉매 해중합 개론
7.2 플라스틱 분해 효소의 종류와 작용 기작
7.3 효소 속도론과 고체-액체 계면 반응
7.4 미생물 군집 및 전세포 생물 촉매
7.5 단백질 공학과 효소 개량
7.6 결정성 장벽과 전처리 기술
7.7 생물 공정 엔지니어링 및 바이오 업사이클링
7.8 맺음말

제8장 상업용 플라스틱의 순환형 화학 재활용
8.1 순환형 재활용의 개념과 산업적 요구
8.2 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET): 완전 순환을 향한 여정
8.3 발포 폴리우레탄(PU)의 해중합과 정제
8.4 폴리아마이드: 카펫과 어망의 고부가가치화
8.5 복합 소재 및 혼합 폐기물 한계 극복
8.6 단량체 정제 및 품질 제어
8.7 맺음말

제9장 바이오매스 가치 창출
9.1 바이오매스 해중합 개론
9.2 바이오매스 전처리 및 분획 기술
9.3 셀룰로스: 결정성 장벽 극복과 글리코사이드 결합의 절단
9.4 리그닌: 방향족 네트워크의 해체
9.5 키틴 및 키토산: 해양 생물 고분자의 업사이클링
9.6 차세대 바이오매스 해중합 촉매 및 공정
9.7 석유화학 밸류체인과의 통합 및 전망
9.8 맺음말

제10장 해중합을 위한 설계 - 차세대 고분자
10.1 해중합을 위한 설계 개론
10.2 열역학적 튜닝: 성능과 해중합성의 탈동조화
10.3 동적 공유 결합과 비트리머
10.4 자극 감응형/절단 가능 결합의 도입
10.5 내재적 순환형 고분자 플랫폼
10.6 초분자 고분자와 자기 조립 고분자
10.7 상용화를 위해 해결하여야 할 과제 및 DfD의 미래

예제 정답 및 해설
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김일 연세대학교 화학공학과 학사
한국과학기술원 화학공학과 석사
한국과학기술원 화학공학과 박사
현) 부산대학교 응용화학공학부 특좌교수
대한민국 과학기술훈장 혁신장 수상(2024)