고무줄처럼 늘어나는 생분해 친환경 플라스틱 나온다

연구팀이 개발한 자연유래 생분해 가소제(화학연 제공)© 뉴스1

국내 연구진이 친환경 생분해성 플라스틱 고분자의 딱딱하고 부러지기 쉬운 단점을 극복할수 있는 원천기술을 개발했다.

27일 한국화학연구원에 따르면 환경자원연구센터 신지훈 박사 연구팀은 친환경 생분해성 플라스틱 고분자로 주목받고 있는 폴리락타이드(PLA)의 깨지기 쉬운 단점을 보완할 수 있는 생분해성 가소제 개발에 성공했다.

분해가 되지 않는 일반 일회용 플라스틱의 대체재인 생분해성 플라스틱 중 PLA는 가장 많이 생산돼 안정적으로 산업화를 진행한 소재이다.

하지만, PLA 가공 시 주로 석유화학 기반원료인 가소제를 사용하는데, 이는 유해한 탄소를 배출하게 되는 결과를 낳는다.

이에 연구팀은 PLA 중합(고분자 제조 반복반응)시 기존에 활용되는 단량체인 락타이드를 활용하는 방법에 착안했다.

즉, PLA와 잘 섞일 수 있는 락타이드 올리고머를 무(無)용매 친환경 제조공정으로 합성해 생분해되는 PLA 가소제를 개발했다.

이번에 가소제로 개발된 락타이드 올리고머는 PLA 사슬과 같은 구조와 잘 섞이는 특성을 갖고 있어 PLA와 거의 유사한 투명성을 보여줬다.

실제, 이렇게 개발된 가소제를 28일간 분해 정도를 측정하는 ‘OECD 301C’ 방법으로 평가한 결과 78% 수준의 자연분해 성능을 입증했다.

(왼쪽부터)연구팀이 개발한 자연유래 가소제를 활용해 유연성을 확보한 PLA, 가소재 없는 딱딱한 PLA(화학연 제공)© 뉴스1

또, 늘어나는 성질인 연신율은 기존 대비 최대 7배까지 늘려 PLA의 유연성을 확보했다.

특히, 고(高)유연 상태에서 고무와 같이 늘어났다 줄어드는 특성인 점탄성을 플라스틱에 부여할 수 있는 매우 이례적인 현상도 발견했다.

이번에 개발된 가소화된 PLA는 이러한 특성으로 인해 종량제 봉투와 같은 생분해성이 요구되는 범용필름 포장재 분야에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한편, 이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 청정화학 분야 학술지인 ’그린 케미스트리‘에 이달 표지논문으로 게재됐다.

(대전=뉴스1)