녹색 화학의 12개 원칙
녹색 화학이란?
녹색 화학의 목표는 전용 지속 가능한 방지 프로그램을 통해 인간 건강에 대한 화학적 영향을 감소하고 환경 오염을 실질적으로 제거하는 것입니다. 녹색 화학의 목표는 친환경적인 대안 반응제를 탐색하는 동시에, 반응률은 증가시키고 반응 온도는 낮추는 것입니다.
녹색 화학 개념은 실험실에서 직면하는 환경적 문제를 해결하도록 혁신적인 과학적 솔루션을 적용합니다. EPA 오염 방지 및 독극물 사무소에서 유기화학자로 근무하던 Paul T. Anastas 그리고 John C. Warner는 1991년, 녹색 화학의 12개 원칙을 개발했습니다. 이러한 원칙은 크게 “위험성 감소” 및 “환경 발자국 최소화”로 나눌 수 있습니다.
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원칙 및 녹색 화학 사례
1. 방지
폐기물이 생성되고 나서 처리하거나 제거하는 것보다는 애초에 생기지 않도록 방지하는 것이 낫습니다.
예시: 특정 ZooMAb® 항체
2. 원자 경제성
합성법은 공정에서 사용되는 모든 재료가 최종 제품에 최대한으로 통합되도록 설계되어야 합니다.
예시: 리엔지니어링 제품 XPhos
3. 덜 유해한 화학 합성
가능한 모든 경우, 합성법은 인간 건강과 환경에 대한 독성이 없거나 적은 물질만을 사용 및 생산하도록 설계되어야 합니다.
예시: 특정 용매 및 구성 단위
4. 보다 안전한 화학 물질 설계
화학 제품은 독성을 최소화하면서 의도한 대로 작용할 수 있도록 설계되어야 합니다.
5. 더 안전한 용매 및 첨가제
보조 물질(예: 용매, 분리제 등)의 사용은 가능한 경우 최대한 필요하지 않도록 해야 하며, 불가피한 경우 무해해야 합니다.
예시: 친환경 용매
6. 에너지 효율성을 위한 디자인
화학 공정의 에너지 요구는 환경적 및 경제적 영향을 고려하여 최소화되어야 합니다. 가능한 경우, 합성법은 실온 및 대기압에서 수행해야 합니다.
예시: 특정 항체, 효소 등
7. 재생 가능 공급 원료의 사용
원재료 또는 공급 원료는 기술적/경제적으로 가능한 경우 소진되는 것이 아니라 재생 가능해야 합니다.
예시: 친환경 용매
8. 유도체 감소
불필요한 유도체화(차단기 사용, 보호/탈보호화, 물리적/화학적 공정의 임시적 변형)는 추가적인 시약이 요구되고, 폐기물이 생성될 수 있는 단계이므로 최소화하거나 가능한 경우 피해야합니다.
9. 촉매작용
촉매제(가능한 선택적)는 화학량론적 제제보다 우수합니다.
예시: 특정 전이 금속 촉매
10. 분해를 고려한 디자인
화학 제품은 기능을 다하면 무해한 분해 산물로 파괴되어 환경에 존재하지 않도록 디자인되어야 합니다.
예시: 생분해성 계면활성제
11. 오염 방지를 위한 실시간 분석
분석적 방법은 위해성 물질의 형성 이전에 실시간, 공정 내 모니터링과 관리가 가능하도록 추가로 개발되어야 합니다.
12. 사고 방지를 위해 본질적으로 더 안전한 화학
화학 공정에서 사용되는 물질 및 형태는 방출, 폭발 및 화재를 포함한 화학적 사고 가능성을 최소화하도록 선정해야 합니다.
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