한국연구재단 토양서 분해되는 '생분해성 고분자' 소개

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 비료 성분을 이온결합으로 연결해 토양의 자연조건에서 분해가 잘되는 생분해성 고분자를 개발했다.

한국연구재단은 아주대학교 이분열, 이평천 교수 연구팀이 인산(H3PO4)을 촉매로 기존보다 생분해도가 높은 신규 생분해성 고분자를 개발하는 데 성공했다고 15일 밝혔다.

최근 플라스틱으로 인한 환경 문제가 전 세계적으로 대두됨에 따라, 국내ㆍ외적으로 많은 연구소와 기업들이 생분해성 플라스틱의 개발 및 상용화에 노력을 기울이고 있다.

그러나 기존 생분해성 플라스틱은 인위적인 퇴비화 조건(60℃)에서만 생분해가 되고 토양의 자연조건에서는 생분해 속도가 매우 느려, 실질적으로 자연 토양에서는 생분해되지 않는 플라스틱으로 간주한다.

또 상용화를 위해서는 고분자 제조과정에서 분자량이 큰 고분자를 합성해야 하는데, 기존 방법으로는 분자량의 크기가 커짐에 따라 생분해 속도가 느려지는 한계점이 있다.

이에 연구팀은 기존 생분해성 고분자를 대체하기 위해, 일반적인 자연환경에서 빠르게 분해되는 생분해성 고분자를 개발했다.

연구팀은 인산을 촉매로 사용해 생분해성 폴리에스터를 제조하면 고분자 생성 시 인산이 고분자 사슬에 편입되는 현상을 관찰했고 금속염을 투입해 생성된 고분자 사슬을 이온결합으로 연결해 주면 생분해성이 약 9배 가량 향상된 고분자를 얻을 수 있었다고 설명했다.

또 물성 측면에서도 이번 연구를 통해 개발한 고분자와 기존 고분자 모두 인장강도 측정 기기의 연신율 한계점에서 파손되지 않은 상태로 유지됐으며 기계적 특성이 유사했다.

이분열 교수는 “이온결합에 사용된 인산기 금속염이 비료 성분으로 토양에 방출됐을 때 작물의 생장에 긍정적인 효과를 보일 것”이라며 “이를 활용하여 기존 농업용 멀칭필름과 코팅 비료를 대체해 환경 문제의 해결에 이바지할 수 있을 것”이라고 말했다.