1. 서 론

오늘날 산업 활동의 증가와 함께 다양한 환경 문제가 발생하고 있으며, 그중 수질 오염은 중요한 환경 문제 중 하나로 인식되고 있다. 그중 유류 유출 사고 및 산업 폐수로 인한 수질 오염 문제가 지속적으로 발생하고 있다[1,2]. 특히 석유계 유기 오염 물질과 같이 유분이 포함된 폐수는 자연 정화가 어렵고, 환경에 장기적인 영향을 줄 수 있어 효과적인 유수분 분리 기술 개발의 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라 높은 효율을 보이는 흡착 및 분리 소재에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존 유수분 분리에 사용되는 소재들은 다양한 합성 고분자 기반 물질이 사용되고 있다. 하지만 대부분의 소재들이 석유 기반 원료를 사용하고 있어 환경적 부담을 가지고 있다. 또한 일부 소재들은 선택적 흡착 특성에서 어려움을 나타내기도 한다. 이러한 한계점들로 인해 친환경적이면서도 효율적인 분리 소재 개발에 대한 관심도가 증가하고 있다[3,4].

리그닌(lignin)은 식물 세포벽을 구성하는 주요 성분으로 바이오매스 자원 중에서도 C₆–C₃ 페닐프로판(phenylpropane) 구조를 기본 골격으로 방향족 구조를 갖고 풍부하게 존재하는 천연 고분자 물질이다[5,6,7,8]. 리그닌은 불균일한 고분자 구조와 다양한 작용기를 포함하고 있어 그대로는 유수분 분리에 적용하기에 한계가 있으나, 아세틸화 반응을 통해 표면 특성을 개질함으로써 소수성을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 확인하였다[9,10,11]. 따라서 리그닌의 개질을 통해 소수성을 향상시키는 과정이 필요하다. 아세틸화(acetylation)는 리그닌의 화학적 개질 방법 중 비교적 간단한 반응을 통해 하이드록실기를 아세틸기로 치환하는 반응이다[12,13,14,15]. 이를 통해 분자 간 수소결합을 감소시키고 리그닌의 소수성을 증가시킬 수 있다[16,17,18]. 아세틸화가 진행된 리그닌은 기존 리그닌에 비해 물과의 상호작용이 감소하고 유기 물질과의 상호작용이 증가된다[16,17,18].

유수분 분리 소재는 선택적으로 기름을 흡착하고 물은 배제할 수 있는 소수성 및 충분한 기공구조를 통해 높은 흡착량이 요구된다[19,20]. 이러한 조건들을 만족시키기 위해 고분자 기반 소재가 개발되어 왔다[21,22]. 이 중 멜라민 폼(melamine foam, MF)은 3차원 다공성 구조와 높은 기공률, 낮은 밀도를 가지고 있는 소재로써 흡착 실험 연구에서 널리 활용되고 있지만, MF 자체의 소수성은 충분하지 못하여 한계점이 존재한다. 유수분 분리 성능을 향상시키기 위해서는 표면 특성 조절이 필요하다. 기존 연구에서는 리그닌의 소수성 향상을 위해 다양한 화학적 개질이 시도되어 왔으며, 이를 흡착 소재로 활용하려는 연구도 일부 보고된 바 있다. 이러한 연구들은 리그닌의 표면 특성 변화 및 소재화 가능성을 제시하였다는 점에서 의미가 있다. 다만, 적용 형태에 따라 분말 또는 필름 기반의 연구가 주를 이루어, 실제 유수분 분리 환경에서 요구되는 3차원 다공성 구조 기반 소재로의 확장에 대한 연구는 상대적으로 제한적으로 이루어져 왔다. 또한 개질된 리그닌을 기공 구조 내에 안정적으로 유지하기 위한 접근 역시 함께 고려될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 아세틸화된 크라프트 리그닌을 멜라민 폼의 다공성 구조에 도입하여 실제 적용이 가능한 형태의 유수분 분리 소재를 구현하고자 하였다. 아울러 일부 시료에서는 PDMS를 함께 적용함으로써 리그닌의 표면 고정 안정성을 향상시키고 구조적 안정성을 보완하고자 하였다.

따라서 본 연구에서는 리그닌을 아세틸화하여 소수성을 향상시키고 이를 멜라민 폼에 도입하여 유수분 분리 소재를 제조하였다[23,24]. 일부 샘플에는 아세틸화 리그닌(acetylated lignin, AKL)이 폼 표면에 안정적으로 유지될 수 있도록 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)을 추가로 적용하여 구조적 안정성을 보완하였다[25,26,27]. 제조된 시료의 화학적 및 물리적 특성을 분석하고 표면 소수성과 유수분 분리 성능을 평가하여 리그닌 기반 기능성 소재로서의 활용 가능성을 검토하였다.

2. 재료 및 방법

2.1 공시재료

크라프트 리그닌(kraft lignin, KL) 침엽수 목재(Pinus massoniana)의 펄핑 공정을 통해 얻어졌으며, 중국 T사에서 제공받았다. 멜라민 폼(MF)은 BASF (Germany)에서 구매하여 사용하였다. 184 silicone elastomer base (PDMS), 184 silicone elastome curing (curing agent)는 Dow Corning (USA)에서 구매하여 사용하였다. Dichloromethane (DCM, 99.5%), pyridine (99.5%), Tetrahydrofuran (THF, 99%), acetic anhydride (98%), oil red o, Methylene Blue (MB)는 Daejung Chemicals & Metals Co. Ltd. (Korea)에서 구매하여 사용하였다. Chloroform-d (99.8%)는 Sigma-Aldrich (USA)에서 구매하여 사용하였다. 또한 3차 증류수기(HIQ II, Human Science, Korea)로 제조한 탈이온수(deionized water, DW)를 실험에서 사용하였다.

2.2 실험 방법

2.2.1 아세틸화 리그닌(AKL) 제조

AKL 제조 방법은 KL을 아세틸화 반응을 통해 제조하였다[28,29,30]. 먼저 250 mL 둥근 플라스크에 KL 1 g에 pyridine 1 mL와 acetic anhydride 20 mL를 첨가한 후, 25°C 조건과 광에 의한 부반응을 방지하기 위해 암실 조건에서 24 시간 동안 지속적으로 교반하여 아세틸화 반응을 충분히 진행시켰다. 반응이 완료된 후, 생성된 반응 혼합물은 DW를 사용하여 세척하였으며, 필터 페이퍼(F2040 grade ashless quantitative filter paper φ 90 mm, CHM Lab group, Spain)를 이용한 여과 과정을 통해 잔존 반응물과 부산물을 제거하고 중화하였다. 이후 회수된 시료는 60°C로 유지된 건조기에서 24 시간 동안 건조하여 최종적으로 AKL 분말을 얻었다.

2.2.2 AKL이 코팅된 멜라민 폼의 제조

MF를 2.8 × 2.8 × 2.8 cm (가로 × 세로 × 높이)로 재단하여 MF 시료로 사용하여 PDMS 및 curing agent 유무의 조건에 따라 샘플을 제조하였다. 첫 번째로는 제조된 AKL 0.5 g을 THF 50 mL에 첨가한 후, 초음파 분산기를 이용하여 AKL을 균일하게 분산 및 용해시킨 후, MF를 침지시켜 용액이 폼 내부까지 충분히 침투하도록 하였다. 침지 공정이 완료된 시료는 80°C로 유지된 건조기에서 4.5 시간 동안 열처리 및 건조하여 샘플을 확보하였다. 또 다른 샘플의 경우는 첫 샘플과 같은 제조 조건 및 방법으로 PDMS 0.1 g과 curing agent 0.01 mL를 추가로 첨가하여 제조하였다. 최종적으로 얻어진 샘플들은 Acetylated kraft lignin foam (ALF) 및 Acetylated kraft lignin PDMS foam (ALPF)로 명명하였다[31].

2.2.3 아세틸화 리그닌 및 아세틸화 리그닌-멜라민 폼 화학적·물리적 특성 분석

AKL, MF, ALF, ALPF의 화학적 작용기 및 구조를 분석하기 위해 Attenuated total reflectance attachment (ATR) 부착 장치를 장착한 Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR; IR Tracer-100, Shimadzu, Japan)를 이용하여 4,000–500 cm^-1 범위에서 64회 스캔 조건으로 분석을 수행하였다. 표면의 원소 조성 및 공유 결합 구조 확인을 위해 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (K Alpha+, Thermo Scientific, UK)를 사용하였으며, dwell time 30 ms, pass energy 50 eV 조건으로 각 시료를 30회 스캔하였다. MF과 개질된 ALF, ALPF의 소수성을 확인하기 위해 Water contact angle (WCA) 분석은 Contact angle analyzer (Theta Lite, Biolin Scientific, UK) 테스트 장비를 사용하여 수행하였다. 제조된 폼 표면에 약 10 µL의 방울이 증착되었다. 폼의 열적 안정성 분석을 위해 Thermogravimetric analysis (TGA; SDT Q600, USA)를 사용하였다. 측정은 질소 분위기(N₂ flow 100 mL/min)에서 승온 속도 10 °C/min으로 100–800°C 범위에서 진행하였다.

2.2.4 형태학적 분석

Scanning electron microscopy (SEM; JSM-7900F, JEOL, Japan)과 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS; X-Max 150, Oxford Instruments, UK) 측정을 통해, 샘플 표면의 다공성 형태와 원소 구성을 확인하였다.

2.2.5 물 기름 분리 특성 분석

오일–물 분리 실험을 위해 50 mL 비커에 DCM 20 mL에 oil red o 3 mg을 첨가하여 오일상을 염색하였고, 50 mL 비커에 DW 10 mL에 MB 1 mg을 용해하여 수상을 염색하였다. 각각의 염색된 용액은 50 mL 비커에 혼합하여 하나의 오일–물 혼합 용액으로 준비하였다. 유량 측정을 위해 250 mL 눈금 실린더 위에 75 mL 용량의 깔때기를 설치하고, 깔때기 통로 중앙에 1 cm³ 크기로 재단한 폼 시료를 고정하였다. 이후 준비된 오일–물 혼합 용액을 유리 깔때기에 주입하였으며, 혼합 용액 중 30 mL가 폼을 통과하는 데 소요되는 시간을 측정하였다. 측정된 시간을 기반으로 단위 시간당 통과 부피를 계산하여 유량(flow rate)을 산출하였다. 본 실험은 각각의 샘플들을 활용하여 동일한 조건에서 평가를 수행하였다. MF, ALF, ALPF의 흡착 유량(Q)은 다음 Eq. (1)의 식을 사용하여 계산되었다.

여기서, v는 통과한 오일의 부피(mL), t는 소요 시간(s)을 나타낸다.

3. 결과 및 고찰

3.1 물리적 및 화학적 구조 특성 분석

화학적 구조 변화 및 작용기 도입 여부를 확인하기 위해 FT-IR 분석을 수행하였다. KL과 AKL의 스펙트럼을 비교한 결과, 아세틸화 반응에 따른 구조적 변화가 관찰되었다(Fig. 1)[32,33]. AKL의 경우 약 1,700 cm^-1 부근에서 강한 카보닐기(C=O) 피크가 나타났으며, 약 1,400 cm^-1에서는 CH₃에 해당하는 피크가 관찰되었다. 또한 약 1,300 cm^-1 및 800 cm^-1 부근에서는 C–H 관련 피크가 나타났다. 반면, 약 3,400 cm^-1 부근의 O–H 신장 진동 피크는 AKL에서 현저히 감소하였다. 이러한 결과는 아세틸화 반응에 의해 리그닌의 하이드록실기(-OH)가 아세틸기(-OCOCH₃)로 치환되었음을 의미하며, 리그닌의 화학적 개질이 성공적으로 이루어졌음을 보여준다.

Fig. 1.

FT-IR spectra for KL and AKL.

각 시료 표면의 화학 조성과 원소 분포를 분석하기 위해 XPS을 수행하였다(Fig. 2a). XPS는 시료 표면(약 5–10 nm 깊이)에 존재하는 원소들의 결합 상태와 함량을 정량적으로 분석할 수 있는 기법으로, 표면 개질 여부를 직접적으로 평가하는 데 매우 유용하다. 특히 리그닌 코팅 및 PDMS 도입과 같이 표면의 화학적 조성이 변화하는 공정에서는 C, O, Si 등의 원소 비율 변화와 결합 에너지(C1s, O1s, Si2p)의 변화를 통해 개질의 성공 여부를 명확히 판별할 수 있다[34,35,36]. XPS survey scan 결과, MF과 ALF에서는 약 100 eV 부근에서 Si2p 신호가 관찰되지 않았으나, 이에 반해 ALPF에서만 뚜렷한 Si2p 피크가 검출되었다. 이는 PDMS의 실리콘(Si)이 ALPF 표면에 성공적으로 도입되었음을 의미한다. 또한 약 285 eV 부근의 C1s 신호와 531–533 eV 부근의 O1s 신호는 세 시료 모두에서 공통적으로 나타났으며, MF 및 리그닌 코팅층의 기본적인 탄소·산소 구성을 보여준다. ALF와 ALPF에서는 MF보다 C1s와 O1s 신호의 상대적 강도가 증가하는 경향이 나타나, 표면에 리그닌이 코팅된 것으로 사료된다. MF, ALF, ALPF의 표면 화학결합 변화를 비교하여 Fig. 2b–d에 제시하였다. 먼저 MF의 경우 MF가 가지고 있는 고유의 C–C, C–O, C=N 등의 결합이 주로 확인되었으며, 이는 표면에 별도의 코팅이나 개질이 이루어지지 않은 본래 구조를 반영한다. ALF의 경우 AKL을 코팅함에 따라 기존 결합들과 함께 카보닐기(C=O) 결합이 추가로 형성되는 경향을 보였다. 이는 AKL이 폼 구조에 도입되면서 C=O를 포함한 구조가 새롭게 형성되었음을 의미한다. 한편 ALPF에서는 AKL 코팅층에 더해 PDMS가 추가되면서 ALF에서 보인 C=O 결합은 상대적으로 줄어들며 기본 골격구조(C–C, C–N)가 그대로 유지되었고, 여기에 PDMS 특유의 Si–CH₃ 결합이 나타나는 것이 관찰되었다. 이러한 Si 관련 신호는 앞선 전체 스캔에서 검출된 Si2p 피크와 일치하는 결과로, PDMS가 실제로 폼 표면 최상위층에 존재함을 보여준다. 종합적으로, 표면 화학결합은 MF에서 ALF, 그리고 ALPF로 갈수록 단계적으로 증가하는 경향을 보였으며, 이를 통해 AKL 코팅 및 PDMS 처리가 성공적으로 이루어졌음을 판단된다.

Fig. 2.

(a) XPS survey scan spectra, and (b–d) C1s core level spectra of MF, ALF and ALPF.

MF, ALF, ALPF 전체 폼 시료에 대해 FT-IR 분석을 수행하여 표면 개질에 따른 화학 구조 변화를 분석하였다(Fig. 3a). 모든 시료에서 약 700–800 cm^-1 부근에서 공통적으로 피크가 관찰되었으며, 이는 MF의 기본 구조인 Triazine 고리 구조에 기인한 것으로 판단된다[37]. 해당 결과는 리그닌 코팅 및 PDMS 처리 이후에도 MF의 기본 골격 구조가 유지되고 있음을 의미한다. ALF와 ALPF 시료에서는 MF와 달리 약 1,700 cm^-1 부근에서 새로운 피크가 관찰되었으며, AKL에 존재하는 카보닐기(C=O)에 해당한다. 이러한 C=O 피크는 AKL이 MF 구조에 성공적으로 도입되었음을 보여주는 결과이다. 또한 ALPF 시료에서는 PDMS가 추가됨에 따라 약 1,200–1,300 cm^-1 부근에서 Si–CH₃ 결합에 의한 특성 피크가 검출되었고, 약 1,000 cm^-1 부근에서는 Si–O–Si 결합에 해당하는 피크가 나타났다. 이를 통해 PDMS의 실리콘 기반 구조가 폼 표면에 형성되었음을 의미하며, XPS 분석에서 검출된 Si2p 피크와 일관된 결과이다.

Fig. 3.

(a) FT-IR of foam samples, and (b) TGA and DTG graphs of MF, ALF and ALPF.

폼 시료의 열적 거동과 열안정성을 평가하기 위해 TGA와 DTG을 수행하였다(Fig. 3b). TGA는 온도 증가에 따른 시료의 질량 변화를 통해 열분해 특성과 잔존량을 확인할 수 있는 분석법이며, DTG는 질량 감소 속도를 나타내어 열분해가 가장 활발히 일어나는 온도 구간을 파악하는 데 유용하다. DTG 곡선을 비교한 결과, 약 400°C 부근에서 MF의 피크가 가장 높게 형성되었다. 이는 해당 온도 영역에서 MF의 열분해가 가장 활발하게 진행되었음을 시사하며, 세 시료 중 열안정성이 가장 낮은 특성을 가진 것으로 해석된다. 반면 ALF와 ALPF에서는 동일 온도 구간에서 MF에 비해 상대적으로 낮은 DTG 피크가 관찰되었다. 이는 AKL 코팅 및 PDMS 도입으로 인해 열분해 속도가 완만해졌음을 보여주며, 표면 개질이 폼의 열적 안정성 향상에 기여했음을 설명한다[38].

TGA 곡선에서 최종 잔존량을 비교한 결과, MF가 세 시료 중 가장 낮은 잔존량을 보였다. 이는 DTG 분석에서 관찰된 높은 분해 피크와 일관된 결과로, MF 폼이 열분해 과정에서 가장 많은 질량 손실을 겪었음을 의미한다. 반면 ALF와 ALPF는 MF에 비해 상대적으로 높은 잔존량을 나타냈다. 이러한 경향은 AKL이 폼 표면을 코팅하면서 리그닌 고유의 방향족 벤젠(benzene) 구조가 열분해를 억제한 결과로 판단된다. 리그닌의 방향족 구조는 일반적으로 열적 안정성이 높은 특성을 가지므로, 폼 표면에 AKL이 도입됨에 따라 전체적인 열적 안정성이 향상된 것으로 사료된다[12].

3.2 표면 소수성 평가 및 폼 내부 공극 구조 분석

3.2.1 접촉각 측정

제조된 MF, ALF 및 ALPF의 외관을 나타내었다(Fig. 4a). MF는 본래의 백색의 색상을 유지하였으며 AKL이 도입된 ALF와 ALPF에서는 리그닌 코팅으로 인해 표면 색상이 변화하는 것이 관찰되었다. 이는 리그닌이 폼 표면에 성공적으로 고정되었음을 확인할 수 있는 결과이다. 각 폼 샘플의 표면 소수성 변화를 평가하기 위해 물에 대한 접촉각 측정을 실시하였다(Fig. 4b). MF의 경우 물방울이 표면에 닿는 즉시 흡수되어 접촉각을 측정할 수 없었으며, 이는 MF가 친수성을 갖는 구조임을 의미한다. 반면 ALF에서는 약 130°의 접촉각이 측정되어 MF 대비 표면 소수성이 크게 향상된 것을 확인하였다. 이는 AKL이 폼 표면에 도입되면서 수산기가 감소하고 소수성 작용기가 증가한 결과로 판단된다[16]. ALPF에서는 접촉각이 약 149°로 ALF보다 더욱 증가하였으며, 이는 초소수성(superhydrophobic)에 가까운 특성을 나타낸다. PDMS의 도입으로 인해 Si–CH₃와 같은 낮은 표면에너지 구조가 추가되면서 표면 소수성이 더욱 강화된 것으로 해석된다[16].

Fig. 4.

(a) Digital photographs of foam samples, and (b) Measurement of the contact angle of MF, ALF and ALPF.

3.2.2 형태학적 분석

폼 내부 구조와 코팅 상태를 시각적으로 확인하기 위해 SEM 분석을 수행하였다(Fig. 5). MF 폼의 경우 내부 공극 구조는 확인되었으나, 표면 및 공극 내에서 별도의 코팅 물질은 검출되지 않았다. 반면 ALF에서는 MF에서는 관찰되지 않던 리그닌 입자 또는 코팅층이 폼의 공극 내부와 표면에서 관찰되었다. 이는 AKL이 폼 내부 구조를 따라 성공적으로 부착되었음을 보여주는 결과이다. 접촉각 측정 결과와 SEM 분석을 종합하면, AKL 코팅을 통해 폼 표면의 소수성이 크게 향상되었으며, PDMS를 추가로 도입한 ALPF에서는 초소수성에 가까운 표면 특성이 구현되었다. 또한 SEM 분석을 통해 AKL 코팅이 폼 내부 공극 구조를 따라 형성되었음을 보여줌으로써, 표면 화학적 분석(FT-IR, XPS) 결과를 시각적으로 뒷받침하였다. 이러한 표면 구조 및 소수성의 향상은 이후 수행된 유수분 분리 성능 개선과 직접적으로 연관될 것으로 판단된다[17].

Fig. 5.

SEM photographs of MF, ALF and ALPF.

3.3 유수분 분리 성능 분석

각 폼 샘플의 유수분 분리 성능을 평가하기 위해 오일–물 분리 실험을 수행하였다. MF, ALF, ALPF를 각각 필터로 사용하여 분리 거동을 비교한 결과, 시료에 따라 뚜렷한 성능 차이가 관찰되었다(Table 1). 실험 결과, MF는 기름을 상대적으로 느리게 흡수하였으며, 용액이 완전히 통과하는 데 약 30분이 소요되었다. 이는 MF가 친수성 특성을 가지기 때문에 유수분 분리 과정에서 기름에 대한 선택적 흡착이 원활하게 이루어지지 않고, 일부 용액이 내부에 잔류하기 때문으로 해석된다. 반면 ALF는 약 42초 만에 용액이 통과하여 MF 대비 현저히 빠른 분리 속도를 나타내었다. 이는 AKL 도입으로 인해 폼 표면의 소수성이 증가하면서 물의 침투가 억제되고, 기름에 대한 선택적 흡착이 효과적으로 이루어진 결과로 판단된다. ALPF의 경우 약 55초가 소요되어 ALF보다 다소 긴 시간이 측정되었으나, MF와 비교하면 여전히 우수한 분리 성능을 나타내었다. 이는 PDMS 도입으로 표면 소수성이 향상된 반면, 일부 공극 구조가 코팅층에 의해 부분적으로 차단되어 기름의 이동 경로가 제한되었기 때문으로 해석된다. 유수분 분리 성능을 정량적으로 비교한 결과, MF가 가장 낮은 값을 나타내어 분리 효율이 가장 낮은 것으로 확인되었으며, ALF가 가장 높은 값을 나타내어 세 시료 중 가장 우수한 분리 성능을 보였다. ALPF 역시 MF 대비 높은 값을 나타내었으나, ALF보다는 다소 낮은 수준을 보였다(Fig. 6). 이러한 결과는 AKL 도입이 폼의 다공성 구조를 유지하면서 표면 소수성을 효과적으로 향상시켜 유수분 분리 성능을 크게 개선할 수 있음을 보여준다. 반면, PDMS의 추가 도입은 소수성 향상에는 기여하나, 과도한 코팅은 공극 구조에 영향을 미쳐 분리 속도에 일부 제한을 줄 수 있음을 시사한다[39,40].

Fig. 6.

Photographs of the oil–water separation process using (a) MF, (b) ALF, and (c) ALPF, demonstrating the selective oil transport behavior.

4. 결 론

본 연구에서는 KL을 아세틸화하여 유수분 분리 소재로 활용할 수 있는지에 대한가능성을 평가하였다. 리그닌은 유수분 분리에 적용하기에 한계가 있으나 아세틸화 반응을 통해 표면 특성을 개질함으로써 소수성을 효과적으로 향상되었다. FT-IR 및 XPS 분석을 통해 아세틸기의 도입과 하이드록실기의 감소가 관찰되었다. 이를 통해 리그닌의 화학적 개질이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였다. SEM 분석에서는 MF의 3차원 다공성 구조가 유지된 상태에서 AKL이 안정적으로 고정된 것으로 나타났고 TGA 분석을 통해 열적 안정성의 개선도 관찰되었다. 접촉각 측정 결과 MF는 물이 즉시 흡수되어 0°를 나타낸 반면, ALF와 ALPF는 각각 130°와 149°를 보여 소수성이 크게 향상되었다. 유수분 분리 실험에서는 ALF가 가장 우수한 성능을 나타냈으며 이는 아세틸화에 의해 향상된 소수성이 실제 분리 효율로 이어졌음을 보여준다. 반면 ALPF는 높은 접촉각에도 불구하고 일부 공극이 코팅층에 의해 영향을 받아 성능이 다소 낮게 나타났다. 종합적으로 리그닌의 아세틸화는 유수분 분리 시스템에서 효과적인 표면 개질 방법임을 확인하였으며 특히 ALF는 추가 코팅 없이도 우수한 성능을 보여 리그닌의 활용 가능성을 제시하였다.