이화여대, 폐플라스틱 저렴하게 재생하는 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 이화여대 연구팀이 폐플라스틱(PET)을 새 원료보다 싸게 되살리는 기술을 개발했다.

왼쪽부터 김용수 연구원(서강대), 나종걸 교수, 이영원 연구원(이화여대), 서강대 김형준 교수(사진=이화여대)

이화여대는 나종걸 화공신소재공학과 교수팀이 서강대 김형준 교수팀과의 공동 연구에서 이러한 성과를 거뒀다고 5일 밝혔다.

음료수병·포장용기·폴리에스터섬유 등에 널리 쓰이는 PET는 전 세계 플라스틱 폐기물의 약 10~15%를 차지한다. 현재는 이를 화학적으로 분해해 원래의 단량체로 되돌린 뒤 다시 PET를 만드는 방법이 널리 쓰이고 있다.

하지만 기존 공정에서는 금속 기반 촉매가 반응액에 녹아 있어 생성물과 쉽게 분리되지 않았다. 이 때문에 환경·인체에 유해할 수 있는 잔류 금속을 제거하기 위한 재결정 정제를 여러 차례 반복해야 했다. 여기에 소요되는 에너지와 비용은 경제성을 떨어뜨리는 한계로 꼽혀왔다.

연구팀은 액체 대신 회수가능한 고체로 촉매를 만들면서도 성능은 유지할 방법을 찾는 데서 출발했다. 그 결과 촉매의 성능은 반응을 일으키는 이온이 얼마나 자유롭게 움직일 수 있는지에 달려 있다는 사실을 밝혀냈다. 이를 바탕으로 구슬형 구체 촉매를 설계한 결과 PET를 99% 이상 분해하고 수율도 최대 96.9%에 이르는 높은 성능을 구현했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 교육부가 지원하는 국가연구소사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 저명 국제학술지(Nature Communications)에 게재됐다. 나종걸 교수는 “이번 연구는 촉매를 잘 만드는 데서 그치지 않고 실제 공정에 적용해 경제성과 환경성까지 함께 검증했다는 점에서 의미가 있다”며 “폐플라스틱 순환 경제를 앞당길 현실적 기술이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.