'저독성 용매에 녹고 재활용 가능' 화학연, 플라스틱 소재 개발

열경화성 플라스틱은 한번 굳어져 제품화하면 잘 녹지 않아 재활용이 불가능한 소재인데, 국내 연구진이 저독성 용매에도 잘 녹는 열경화 플라스틱 소재를 개발했다.

4일 한국화학연구원에 따르면 다양한 산업 분야에서 활용되는 열경화성 플라스틱은 열가소성 플라스틱과 달리 높은 안정성 때문에 녹지 않고, 재활용이 어려워 매립·소각 등 방법으로 폐기해야 한다.

열경화 플라스틱을 녹이기 위해서는 강하고 독하며, 인체에 해로운 유기용매 및 유기 주석 화합물 기반 촉매가 필요한 경우가 많아 재활용 공정 중 2차 환경 오염이 될 수 있다.

화학연 김진철·정지은·유지홍 박사 연구팀은 열경화성 고분자 네트워크에 열·빛 등 자극이 가해지면 결합이 깨지거나, 주변 다른 결합과 교환될 수 있는 화학 결합 방식인 '동적 공유결합' 구조를 도입했다.

이를 통해 인체 유해성이 적은 용매로 추가 원재료 소모 없이 재성형·재활용이 가능한 새로운 폴리우레탄 고분자 플라스틱 소재를 개발했다.

폴리우레탄은 대표적인 열경화성 고분자 중 하나로, 연구팀은 리포산과 폴리에틸렌이민을 활용한 열경화성 폴리우레탄 합성에 성공했다.

이영국 화학연 원장은 "연구팀 개발 기술은 재활용이 어려운 열경화 플라스틱을 인체 유해성이 적은 용매를 이용해 저온·무촉매 조건에서 재활용하는 기술"이라며 "후속 연구를 통해 탄소 저감 및 화학 소재 재자원화에 이바지할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 과학기술 분야 국제학술지 'ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤드 인터페이시스' 1월호에 게재됐다.

/연합뉴스