화학연, 6개월 내 땅속에서 녹고 낙하산 강도 비닐봉지 개발

목재펄프-게껍데기 추출물로 안찢어지고 항균효과 발휘

한국화학연구원 바이오화학연구센터 황성연 센터장(왼쪽부터), 오동엽 박사, 박제영 박사. /사진=한국화학연구원

국내 연구진이 바이오 플라스틱 비닐봉지의 고질병인 잘 찢어지는 문제를 해결하고 항균 능력까지 갖춘 신기술을 개발했다.

한국화학연구원은 오동엽·황성연·박제영 박사가 6개월이면 완전히 분해되는 생분해성 고강도 비닐봉지를 개발, 국내특허를 등록했다고 4일 밝혔다.

바이오 플라스틱은 사탕수수·옥수수·나무·볏짚 등을 활용한 바이오매스 기반 단량체(단위분자)와 석유 부산물 기반 단량체를 중합해 만드는데 지하에서 분해되지만 쉽게 찢어지는 한계가 있었다.

연구팀은 목재펄프와 게 껍데기에서 각각 셀룰로스와 키토산을 추출해 화학처리한 후 고압에서 잘게 쪼갰다. 나노섬유 수용액을 같이 넣어 기계적 물성도 극대화했다. 이 비닐봉지의 인장강도는 65∼70㎫(메가파스칼) 정도로 무척 질긴 편이다. 낙하산이나 안전벨트 소재로 쓰이는 나일론과 유사한 수준이다. 석유계 플라스틱인 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 인장강도는 40㎫ 정도에 그친다.

바이오 플라스틱 생분해 실험.

새 비닐봉지는 키토산 덕분에 항균처리 없이 식품의 부패를 방지하는 항균 능력도 갖췄다. 대장균에 노출한 후 48시간을 지켜본 결과 바이오 플라스틱 필름 대장균은 90％ 사멸했지만, PP와 PE 필름내 대장균은 거의 죽지 않았다.

연구를 주도한 오동엽 화학연 박사는 “플라스틱 쓰레기 문제를 해결하는 데 일조하고 싶다”고 밝혔고, 황성연 화학연 바이오화학연구센터장은 “마트 비닐봉지, 과일 포장 비닐 롤백, 음료 빨대 등을 친환경 소재로 바꾸도록 연구에 박차를 가하겠다”고 의지를 보였다. 관련 논문은 ‘카보하이드레이트 폴리머’ 등 해외 학회지에 실렸다. /고광본선임기자 [e-mail]