일반기술

마이크로리액터(미소반응장 장치)및 주변기기의 설계와 작성법 및 응용기술

마이크로리액터는 ① 마이크로리터(1/1,000,000리터)규모의 아주 작은 반응조를 주요부로 하고 있으며, ② 반응물을 반응조에 주입하는 제어판 및 마이크로펌프, ③ 반응조작조건을 계측제어하는 검지기와 서브시스템, ④ 생성물을 반응액으로부터 나누는 수집장치, ⑤ 생성물을 정성, 정량 분석하는 분석장치 등을 수cm의 실리콘 또는 금속 등의 기판상에 배치하여 이들을 수십~수백 ㎛폭의 유로(流路)에서 연결되는 설정조건하에서 아주 작은 규모로 단시간에 실행하는 반응장치이다. 본 기술은 실리콘기판상에 습식에칭법에 의해 폭 200㎛ x 깊이 100㎛ x 길이 90mm의 예열 流路와 폭 400㎛ x 깊이 100㎛ x 길이 78mm의 반응조를 도랑형으로 만들어 반응조 바닥면에 백금박막촉매를 입힌 마이크로리액터를 만들어서 미세가공상의 문제점을 검토하고 있다. 벤젠의 수소화를 모델반응에 이용한 반응의 정밀제어와 신속처리에 대해서 장치성능과 반응장의 미소화(微小化)에 기인하는 특성효과에 대한 기술적 해명을 시도하고 있다.마이크로 리액터의 구조 및 성능은 최적반응조건의 정밀제어에 의해 부반응의 억제를 용이하게 하고 반응물은 리액터內에 체류하는 10초 정도의 단시간내에 반응을 완결하여 신속히 고수율을 낼 수 있다. 또한 반응량을 확대하는 경우에는 병렬집적화한 다수의 마이크로리액터를 병행운전하여 생성물 수량을 증대하는 것이 가능하다. 이 경우에 반응량 확대에 수반하는 반응조건의 변경을 필요로 하지 않는다는 큰 이점이 있다.