해양에서 최대 82% 생분해되는 종이 코팅재 개발

KAIST·연세대 공동 연구팀 기술 개발

KAIST와 연세대학교 공동 연구팀이 해양에서 최대 82%까지 생분해되는 종이 포장재 기술을 개발했다. 사진은 연구 결과가 실린 국제 학술지 'Green Chemistry' 후면 표지./KAIST

국내 연구진이 바다에서 최대 82%까지 생분해되는 종이 코팅제를 개발했다. 상용화돼 플라스틱 포장재를 대체하면 미세플라스틱 오염 문제를 크게 줄일 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST)은 건설및환경공학과 명재욱 교수와 생명과학과 양한슬 교수, 연세대 패키징및물류학과 서종철 교수 공동 연구팀이 해양 생분해성 고성능 종이 코팅제를 개발했다고 17일 밝혔다.

일상 생활에서 많이 이용하는 종이 포장제는 수분에 약하고 산소를 차단하지 못하는 문제가 있다. 이런 한계를 보완하기 위해 폴리에틸렌(PE)이나 에틸렌비닐알코올(EVOH) 같은 플라스틱으로 종이 표면을 코팅한다. 하지만 이런 코팅제는 분해가 되지 않아 플라스틱 오염 문제를 일으킨다.

연세대 연구팀은 생분해성 플라스틱인 폴리비닐알코올을 붕산으로 처리해 물리적 강도가 높은 필름 형태로 제작했다. 종이에 이 필름을 코팅해 차단성을 높인 포장 소재를 구현했다.

KAIST 연구팀은 연세대 연구팀이 개발한 코팅 종이의 지속가능성을 평가하기 위해 생분해도와 생체적합성을 심층 검증했다. 실험실에서 생분해가 일어나기 가장 어려운 환경인 해양 환경을 모방해 생분해도를 측정했다. 111일 동안 분석한 결과 코팅 성분의 59~82%가 생분해된다는 사실을 확인했다.

명재욱 KAIST 교수는 “붕산 가교 폴리비닐알코올 코팅지는 인위적인 퇴비화 조건이나 하수처리 시설이 아닌 자연환경에서 생분해되며 저독성 물질이기 때문에 의도치 않게 버려지더라도 환경오염을 심화시키지 않아 잠재적으로 플라스틱 포장재의 지속가능한 대체재가 될 수 있다”고 설명했다.

서종철 연세대 교수는 “이번 연구를 통해 난분해성 플라스틱 포장의 대체가 가능한 친환경 종이포장 기술을 개발했으며 소재 디자인, 응용, 폐기 등 기초부터 응용 전 과정의 체계적인 연구 결과를 기반으로 산업적 응용이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

참고자료

Green Chemistry(2024), DOI : https://doi.org/10.1039/D4GC00618F

Food Chemistry(2024), DOI : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38394908/

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