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잘 찢어지는 쓰레기봉투 안녕...나일론처럼 질긴 친환경 비닐 나왔다

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잘 찢어지는 쓰레기봉투 안녕...나일론처럼 질긴 친환경 비닐 나왔다

2019.04.05 00:23
한국화학연구원이 개발한 나일론처럼 질긴 생분해성 비닐봉투. 6개월이면 100% 미생물에 의해 분해돼 친환경적이다. 사진제공 한국화학연구원
한국화학연구원이 개발한 나일론처럼 질긴 생분해성 비닐봉투. 6개월이면 100% 미생물에 의해 분해돼 친환경적이다. 사진제공 한국화학연구원

폐기물봉투 등 생분해성 비닐봉투는 잘 찢어지는 게 단점이다. 국내 연구팀이 이 문제를 해결해 질기면서도 100% 자연적으로 분해되는 친환경 비닐봉투 시제품을 개발했다.


한국화학연구원은 황성연 바이오화학연구센터장과 오동엽, 박제영 선임연구원팀이 땅에 묻으면 6개월 이내에 100% 미생물에 의해 분해되면서, 기존 비닐봉투보다 1.75배 더 큰 무게를 견딜 수 있는 친환경 비닐봉투를 개발하는 데 성공했다고 4일 밝혔다.

 

비밀은 식물과 동물에서 추출한 생체 물질이었다. 먼저 연구팀은 사탕수수와 볏짚, 옥수수 등의 식물을 이용해 분자 구조가 단순한 일종의 단위 물질을 만들고, 여기에 석유에서 추출한 부산물을 연결해 마치 블록을 길게 만든 것 같은 고분자 물질을 만들었다. 이 물질을 ‘바이오플라스틱’이라고 한다.

 

여기까지는 지금까지 쓰이는 친환경 비닐과 같다. 이 바이오플라스틱의 단점은 잡아당기는 힘에 견디는 능력이 보통 비닐의 88% 수준으로 약하다는 점이었다. 연구팀은 바이오플라스틱에 목재펄프와 게껍질에서 추출한 보강재를 첨가해 이 문제를 해결했다.

 

먼저 목재펄프에서 셀룰로오스,를 게껍질에서 키토산을 추출해 화학처리한 뒤, 높은 압력을 가한 뒤 잘게 쪼개 나노미터(10억 분의 1m) 수준의 미세한 나노섬유를 얻었다. 연구팀이 이 나노섬유가 포함된 수용액을 바이오플라스틱에 넣자, 친환경 비닐봉투는 기존 친환경 비닐봉투보다는 2배, 기존 보통 비닐봉투보다는 1.75배까지 더 질긴 비닐봉투가 만들어졌다. 연구팀은 “안전벨트의 소재인 나일론과 비슷한 수준”이라고 말했다.

 

왼쪽부터 한국화학연구원 미래융합화학연구본부 바이오화학연구센터 황성연 박사(센터장), 오동엽 박사, 박제영 박사가 포즈를 취했다. 사진제공 한국화학연구원
왼쪽부터 한국화학연구원 미래융합화학연구본부 바이오화학연구센터 황성연 박사(센터장), 오동엽 박사, 박제영 박사가 포즈를 취했다. 사진제공 한국화학연구원

또 이 플라스틱은 균을 없애 부패를 막는 항균능력도 가진 것으로 나타났다. 키토산이 갖는 박테리아 살균 능력 덕분으로, 48시간 뒤 대장균을 90%까지 살균했다.

 

이번 연구 결과는 소재 분야 국제학술지 ‘카보하이드레이트 폴리머’ 2월호 등에 세 편의 논문으로 발표됐다. 화학연은 관련 국내 특허도 2건 등록했다.

 

황성연 바이오화학연구센터장은 “대형마트의 비닐봉투, 과일 포장용 비닐롤백, 음료 빨대 등을 친환경 소재로 바꾸길 희망한다”고 말했다. 연구를 주도한 오 선임연구원은 “새로 개발한 소재가 국내 플라스틱 쓰레기 문제를 해결하는 데 기여하면 좋겠다”고 말했다.
 

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