 |
| 한국화학연구원 황동원·황영규 박사팀이 개발한 바이오플라스틱 핵심 원료 생산 촉매 시스템이 촉매 분야 권위지 ‘ACS Catalysis(미국 화학회 촉매)’ 1월호 표지논문으로 선정됐다.(자료출처=ACS 카탈리시스/제공=화학연구원) |
[아시아뉴스통신=이기종 기자] 한국화학연구원은 페트병을 대체하는 할 수 있는 친환경 바이오플라스틱 페프의 핵심 원료를 개발했다고 18일 밝혔다.
지난 2018년 4월 수도권 등 일부 재활용업체들이 폐비닐 등 일부 품목의 수거를 중단하면서 국가적 문제로 대두됐다.
이에 정부(환경부 등)는 이런 혼란의 재발을 막고 재활용 폐기물 문제를 근본적으로 해결하기 위한 종합대책을 발표했다.
이 정책의 핵심내용은 생산부터 재활용까지 각 순환단계별로 대응방안을 마련해 오는 2030년에는 재활용률(70%)을 올리고 플라스틱 폐기물 발생량(50%)을 줄이겠다는 것이다.
또 환경부 조명래 장관은 올해를 ‘폐기물 정책 전환의 첫 해’로 내세우며 유색 페트병 사용 금지 등을 추진하고 있다.
그러나 최근 감사원의 ‘폐기물 관리 및 재활용 실태 감사 결과’에 따르면 이러한 정부의 정책이 좀 더 현실적으로 개선되어야 한다는 것이다.
또 플라스틱의 재활용 문제를 장기적인 관점에서 해결하기 위해 바이오플라스틱 등 친환경 플라스틱을 연구개발하는 것이 필요한 실정이다.
화학연구원은 이러한 문제를 해결하기 위해 플라스틱의 대명사인 페트병을 대체할 바이오플라스틱 페프(PEF)의 핵심 원료인 글루코스를 프럭토스로 바꾸는 촉매 공정을 개발했다.
 |
| 한국화학연구원 황동원·황영규 박사팀이 개발한 바이오플라스틱 핵심 원료 생산 촉매 시스템이 촉매 분야 권위지 ‘ACS Catalysis(미국 화학회 촉매)’ 1월호 표지논문으로 선정됐다. 위 이미지 자료는 글루코스가 촉매 표면에 흡착된 후 프럭토스로 전환되는 반응을 표현했다.(자료출처=ACS 카탈리시스/제공=화학연구원) |
일반적으로 페프(PEF)를 생산하는 과정을 보면 글루코스→프럭토스→HMF→FDCA→PEF의 전환단계를 거친다.
여기에서 글루코스는 식물에서 유래한 포도당 기반의 물질로 풍부하고 값싸지만 직접 바이오플라스틱 원료로 사용할 수 없어 글루코스에서 프럭토스로 전환하는 공정이 필요하다.
또 기존에는 효소 공정으로 글루코스를 프럭토스로 전환했지만 비용이 많이 든다.
그 이유는 효소 공정에서 고가의 효소를 1회 사용하면 재사용할 수 없고 프럭토스로 전환되고 남은 글루코스를 분리하기 위해 고가의 크로마토그래피 장비도 필요하다.
이번에 탄소자원화연구소 그린탄소촉매연구센터에서 만든 촉매는 하이드로탈사이트·부탄올이다.
특히 하이드로탈사이트는 이전에도 ‘글루코스→프럭토스’ 전환 연구에 많이 쓰였으나 불안정한 것이 문제였다.
그러나 이번 연구진은 하이드로탈사이트와 부탄올을 결합해 화학적 안정성을 높이는 동시에 안정적으로 고수율을 확보했다.
이 연구개발에 의하면 기존 효소 공정과 비교해 비용을 50%나 줄였고 공정을 두 단계에서 단일 공정으로 간소화했다.
황동원 박사는 “페프 바이오 플라스틱의 핵심 원료를 안정적으로 확보할 수 있는 기반을 마련한 것”이라며 “이번에 개발한 촉매기술을 토대로 5년간의 연구개발을 통해 페프 바이오플라스틱 상용화 공정을 개발하겠다”고 말했다.
이 연구는 촉매 분야 권위지인 ACS 카탈리시스(ACS Catalysis)지 1월호에 게재됐다.
