스위스 로잔공대, 무해한 '당'으로 분해되는 플라스틱 개발

플라스틱은 견고하고 다용도의 재료이다. 사용 목적으로는 훌륭하지만 환경적으로 유해한 물질이다.

스위스 로잔연방공과대학(EPFL)의 과학자들은 분해되는 PET 유사 플라스틱 물질을 개발했다고 29일(현지시간) 외신이 보도했다. 이 물질은 현재 화학적으로 재활용되거나 환경에서 무해한 당으로 분해될 수 있는 폐식물 물질로부터 파생된 것이다.
이 새로운 물질은 식물 세포의 단단한 벽을 구성하는 생체고분자인 리그닌으로부터 플라스틱과 동등한 강도를 얻는다. EPFL 연구팀은 이전 연구에서 목재와 나무 껍질 같은 식용이 불가능한 식물 재료를 저렴한 화학 물질로 만드는 방법을 개발했다.

이 방법은 리그닌을 추출하고 플라스틱 전구체 물질을 생산할 수 있도록 안정적으로 유지시켜 준다. 새로운 연구에서, 연구원들은 좀 더 다재다능한 생물 플라스틱을 만들기 위해 다르지만 관련된 화학물질을 사용했다고 밝혔다.

이 연구의 첫 번째 저자인 로렌츠 망커는 "포름알데히드 대신 다른 알데히드인 글리옥실산을 사용함으로써 단순히 설탕 분자의 양쪽에 끈적끈적한 그룹을 붙일 수 있게 되며, 설탕 분자가 플라스틱 구성 요소로 작용할 수 있다"면서 "이 간단한 기술을 사용하여 농업 폐기물 무게의 25% 즉, 정제된 설탕의 95%를 플라스틱으로 바꿀 수 있었다"고 말했다.

결과물인 바이오 플라스틱은 종래 플라스틱의 바람직한 특성 중 많은 부분을 보여주었다. 이 물질은 최대 100°C (212°F)의 온도를 견딜 수 있고, 최대 77MPa의 인장 강도, 최대 2500MPa의 강성을 가지고 있으며, 산소와 수증기에 강한 장벽을 형성한다.

또 연구팀은 포장 필름, 3D 인쇄용 필라멘트 등의 섬유를 만드는 것 외에 다용도로 사용할 수 있다는 것을 입증했다.

이 재료의 환경 친화성은 재료의 제작에 국한되지 않으며 폐기 처분도 친환경적이라고 한다. 이 재료는 현재 PET 플라스틱을 재활용하기 위해 사용되는 과정을 이용하여 화학적으로 재활용될 수 있다. 이 재료는 환경 속에서 미세 플라스틱이 아닌 식물의 당으로 분해될 것이라고 한다.
관련 업계 소식통들은 레고나 코카콜라와 같은 주요 기업들이 이미 자사의 유비쿼터스 제품에서 이 재료에 대해 시험을 하고 있는 가운데 식물 기반의 바이오 플라스틱이 더 많이 개발되고 있다고 전했다.

이번 연구의 주요 저자인 제레미 루터바허는 "이 플라스틱은 특히 식품 포장과 같은 용도에 적용할 수 있는 흥미로운 특성을 가지고 있다. 플라스틱을 독특하게 만드는 것은 온전한 설탕 구조다. 더하여 자연이 만들어 주는 현상을 수정할 필요가 없기 때문에 매우 쉽게 만들 수 있고, 쉽게 분해되는 장점을 가졌다"고 설명했다.


김진영 글로벌이코노믹 기자