재활용 안되던 플라스틱, 재활용 가능해진다

부산대 김채빈 교수팀, 열경화성 고분자 재가공 성공

▲부산대 응용화학공학부 김채빈 교수(왼쪽)와 박진영 학생./제공=부산대

[파이낸셜뉴스] 접착제나 타이어 고무처럼 한 번 굳어지면 분자구조가 변해 재가열을 해도 녹지 않는 '열경화성 고분자'는 우리 주변 곳곳에 쓰이지만 재활용이 어려워 전량 폐기돼 왔다. 그러나 지금까지 불가능했던 열경화성 고분자의 재가공과 수리가 가능하도록 한 최신 연구성과가 부산대학교에서 나왔다. 이번 연구는 빛에 반응하는 촉매를 사용해 필요한 부위를 원하는 시간에 재활용할 수 있어 상용화 기대감이 높다.

부산대는 응용화학공학부 김채빈 교수 연구팀이 재가공과 수리가 불가능했던 열경화성 고분자를 재활용하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

현존하는 고분자 재활용법 중 가장 간단하고 친환경적인 재활용법은 열가공을 통해 폐고분자를 녹여 고치거나 새로운 제품을 만드는 물질 재활용인데 열가소성 고분자와 달리 열경화성 고분자는 다양한 쓰임에도 불구하고 사슬 간 영구적 화학 결합으로 열가공과 물질 재활용이 불가능했다.

이러한 제한점에 주목해 김 교수팀은 열가공이 불가능한 열경화성 고분자를 열가공 가능한 비트리머로 전환하는 광화학적 접근법을 개발, 적용에 성공했다.

예를 들어 열경화성 고분자 재료로 만드는 타이어 제작 시 빛을 받으면 활성화되는 광잠재성 촉매를 섞은 뒤 타이어에 손상이 생기면 필요한 부위에 빛을 쪼여 가공성을 확보한 뒤 복구하는 식이다.

김 교수는 "이번 연구는 열경화성 고분자의 변형과 수리가 가능한 비트리머화를 원하는 시간에, 필요한 부위에 시행할 수 있어 시공간적으로 제어할 수 있다는 점과 지금까지 불가능했던 열경화성 고분자의 물질 재활용을 가능하게 했다는 점에서 의의가 있다"면서 "앞으로 플라스틱 재활용과 이 기술의 상용화에도 큰 기대를 모으고 있다"라고 설명했다.

이번 연구는 부산대 응용화학공학부 박진영 석사과정생이 제1저자, 김 교수가 교신저자로 수행했다. 같은 학과 현규 교수팀과 안석균 교수팀이 공동으로 참여했다.

이 연구결과는 에너지 및 친환경 재료 분야의 저명 국제학술지인 'Journal of Materials Chemistry A' 3월 28일자에 게재됐다.

[e-mail] 권병석 기자