화학연, 자연유래 가소제 개발...친환경 플라스틱 고분자 단점 보완
화학연, 자연유래 가소제 개발...친환경 플라스틱 고분자 단점 보완
  • 이성현 기자
  • 승인 2021.10.27 12:00
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연구팀이 개발한 자연유래 생분해 가소제
연구팀이 개발한 자연유래 생분해 가소제

한국화학연구원은 환경자원연구센터 신지훈 박사 연구팀이 친환경 생분해성 플라스틱 고분자로 주목받는 폴리락타이드(PLA)의 깨지기 쉽다는 단점을 보완할 자연유래 가소제 개발에 성공했다고 27일 밝혔다.

이번 기술 개발을 통해 탄소배출 없이 더욱 잘 분해되고 유연하며, 다양한 활용도를 가진 생분해 플라스틱을 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

분해가 되지 않는 일반 일회용 플라스틱의 대체재인 생분해성 플라스틱 중 ’PLA‘는 가장 많이 생산돼 안정적으로 산업화를 진행한 소재다.

인체에 해가 없는 PLA는 사용 후 일정 조건에서 완전분해 가능한 친환경 소재로, 2025년까지 약 7조원, 약 150만 톤 이상 규모로 매년 20~30%씩 PLA 시장이 성장할 것으로 예상된다.

하지만 PLA 가공 시 딱딱하고 부서지거나 찢어지기 쉬운 단점을 보완하기 위해서 주로 석유화학 기반원료인 가소제를 사용한다. 이는 분해되지 않는 가소제로 인해 탄소를 배출하게 되는 결과를 낳았다.

연구팀은 PLA 중합 시 기존에 활용되는 단량체인 락타이드를 활용해,PLA와 잘 섞일 수 있는 락타이드 올리고머를 무(無)용매 친환경 제조공정을 이용하여 합성했고, 이를 통해 최초의 생분해되는 PLA 가소제를 개발했다.

가소제로 개발된 ’락타이드 올리고머‘는 PLA와 거의 유사한 투명성을 보여줬으며 28일간 78% 수준의 자연분해 성능을 입증했다.

또 늘어나는 성질인 연신율을 기존 대비 최대 7배까지 늘려 PLA의 유연성을 확보했고 고(高)유연 상태에서 고무와 같이 늘어났다 줄어드는 특성인 점탄성을 플라스틱에 부여할 수 있는 매우 이례적인 현상을 발견했다.

이미혜 원장은 “이번 성과를 통해 탄소 중립 사회로의 도달을 위해 필요한 친환경 생분해성 플라스틱 PLA 가소제 제조 및 유연화 핵심 기술을 확보해 향후 PLA 사업화에 관심이 있는 기업과의 상용화 및 제품화에도 기대한다”고 밝혔다.

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