화학뉴스

국내 연구진이 딱딱하고 부러지기 쉬운 생분해성 플래스틱 고분자의 한계를 해소할 원천기술을 개발했다.
한국화학연구원 환경자원연구센터 신지훈 박사 연구팀은 친환경 생분해성 플래스틱 고분자로 주목받고 있는 PLA(Polylatic Acid)의 깨지기 쉬운 단점을 보완할 수 있는 생분해성 가소제를 개발했다.
이를 통해 탄소 배출 없이 더욱 잘 분해되고 유연하면서 다양한 활용도를 가진 생분해 플래스틱을 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
PLA는 분해가 되지 않는 일반 일회용 플래스틱을 대체할 수 있는 생분해성 플라스틱 가운데 가장 많이 생산될 뿐만 아니라 현재까지 안정적으로 산업화가 진행된 소재이다.
PLA는 인체에 무해하고 사용 후 일정 조건에서 100% 분해가 가능한 친환경 소재이며 글로벌 시장은 2025년까지 약 7조원, 약 150만톤 이상으로 연평균 20-30% 성장할 것으로 예상되고 있다.
하지만, 가공 시 딱딱하고 부서지거나 찢어지기 쉬운 단점을 보완하기 위해서 주로 석유화학 기반 원료로 제조한 가소제를 사용해야 하고 결과적으로 탄소를 배출하는 결과를 낳고 있다.
이에 따라 PLA에 적합한 유연성을 부여하면서 생분해가 가능한 가소제 개발이 요구됐다.
연구팀은 PLA 중합 시 기존에 활용되는 단량체인 락타이드를 활용하고 PLA와 잘 섞일 수 있는 락타이드 올리고머를 무용매 친환경 제조공정을 이용해 합성함으로써 생분해되는 PLA 가소제를 개발했다.
가소제로 개발된 락타이드 올리고머는 PLA 사슬과 같은 구조를 갖추고 잘 섞이는 특성으로 PLA와 거의 유사한 투명성을 나타내며 가소제도 28일 동안 78% 수준의 자연분해 성능을 입증했다.
연구팀이 개발한 PLA는 우수한 유연성, 높은 생분해성 및 투명도, 고무와 같은 점탄성을 살려 종량제 봉투와 같은 생분해성이 요구되는 범용필름 포장 분야에 활용이 가능할 것으로 전망되고 있다.
또 고분자 첨가제 개발과 관련된 원천기술 연구가 미약한 국내 연구환경에도 큰 의미가 있는 것으로 평가되고 있다.
연구성과는 영국 왕립화학회가 발행하는 청정화학 분야 국제학술지 그린 케미스트리 10월호 표지논문으로 게재됐다. (K)