2019-04-04 10:41:32

(왼쪽)이번에 개발한 셀룰로오스‧키토산 나노섬유 첨가 바이오플라스틱 비닐봉투. (오른쪽) 새로 개발한 생분해성 고강도 비닐봉투를 매설한 후 썩어서 없어지는데 걸리는 기간을 실험했다. 그 결과 완전히 분해되는데 총 6개월이 소요됐다.

땅속에서 6개월내에 완전 분해되면서도 잘 찢어지지 않는 새로운 생분해성 비닐봉투가 개발됐다.

한국화학연구원의 오동엽 · 황성연 · 박제영 박사는 목재와 게껍질에서 추출한 보강재를 첨가해 기존의 생분해성 비닐봉투와 비교해 인장강도가 두배나 높아진 새로운 생분해성 고강도 비닐봉투 시제품을 생산하는데 성공했다고 발표했다.

연구팀이 개발한 제품의 인장강도는 65~70MPa(메가파스칼)을 기록했는데 이는 질긴 플라스틱의 대명사인 나일론과 류사한 수준이다. 기존의 바이오플라스틱 비닐봉투의 인장강도는 대체적으로 35MPa 이하여서 찢어질 위험이 높았다.

또한 자체 간이실험 결과 땅속에서 6개월 이내에 완전 분해되는 것으로 확인돼 현재 시중에서 쓰이는 석유계의 비닐봉투(PP, PE)를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

이번에 개발된 생분해성 고강도 비닐봉투의 핵심은 목재펄프와 게껍질에서 추출한 물질로 만든 나노섬유 수용액이다. 연구진은 먼저 목재펄프와 게껍질에서 각각 셀룰로오스와 키토산을 추출해 화학처리한 후 고압에서 잘게 쪼갰다. 이렇게 만든 나노섬유 수용액을 바이오플라스틱에 첨가해 기계적 물성을 극대화한 것이다.

키토산 덕분에 항균능력도 갖췄다. 키토산은 천연 항균제로 박테리아를 살균하는 능력이 있다. 이번에 개발한 바이오플라스틱 필름과 대조군인 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 필름에 대장균을 로출시킨 후 48시간 경과시, 바이오플라스틱 필름의 대장균은 90%가 사라진 반면 PP와 PE 필름의 대장균은 거의 죽지 않았다.

이번 연구결과는 소재분야 저널 ‘카보하이드레이트 폴리머’ 2월호를 비롯해 총 3편의 국제학술지에 실렸다. 또한 한국내 특허도 2건 등록했다.

이번 연구를 주도한 오동엽 박사는“우리가 개발한 소재가 최근 불거진 한국내의 플라스틱 쓰레기 문제를 해결하는데 기여했으면 좋겠다”고 밝혔다.

새로운 생분해성 플라스틱을 개발한 한국화학연구원 연구팀.(왼쪽부터 황성연 박사, 오동엽 박사, 박제영 박사) 

연변일보 인터넷사업부/외신종합