자연에서 얻는 물질로 화학제품 대체한다

UST 박사과정생, 친환경 점착제·흡착제 개발

과학기술연합대학원대학교(UST)-한국화학연구원(KRICT) 스쿨 정해민 박사과정생(왼쪽)과 이현호 통합과정생(오른쪽)이 각각 화학제품을 대체할 수 있는 친환경 점착제와 흡착제를 개발했다. UST 제공

[파이낸셜뉴스] 정부출연연구기관에서 박사과정을 밟고 있는 연구자들이 자연 생물을 이용해 화학물질을 대체할 수 있는 물질을 만들어냈다. 과학기술연합대학원대학교(UST)-한국화학연구원(KRICT) 스쿨(UST-KRICT 스쿨)의 정해민 박사과정생은 기존 포스트잇에 있는 점착제, 이현호 통합과정생은 중금속 제거제를 개발했다.

22일 UST에 따르면 이들 학생연구자들이 개발한 물질은 'ACS 지속 가능한 화학 및 엔지니어링(Sustainable Chemistry & Engineering)' 3월호와 '나노스케일(Nanoscale)' 저널 6월호에 각각 표지논문으로 발표됐다.

우선 정해민 박사과정생은 식물유에서 얻은 연질 물질과 나무 목질부에서 얻은 경질 물질을 합성해 고무같은 탄성물질 'TPE'를 만들었다.

TPE는 고무의 탄성과 플라스틱의 가소성(plasticity)을 동시에 지녀 자동차, 가전제품, 신발 등의 부품으로 많이 사용되는 화학제품이다. 또한 포스트잇이 달라붙는게 만드는 점착체로 사용되기도 한다.

연구진이 만든 TPE는 자연물질에 인공첨가제를 전혀 사용하지 않는 친환경 합성법을 적용해 만들었다. 이때 분자량 조절을 통해 연질화하면 '포스트잇 점착제'로, 경질화하면 '슈퍼엘라스토머'로 쓰일 수 있다.

정해민 박사과정생은 "기존 석유화학제품이나 화석연료의 사용하지 않고 지속가능한 자원을 활용해 유용한 탄성체 대체물질 후보를 만든 데 의미가 있다"고 말했다.

또 이현호 통합과정생은 새우나 게 등의 껍질에 있는 키틴을 사용해 중금속과 염료를 제거하는데 사용하는 흡착제를 만들었다.

키틴에서 추출할 수 있는 키틴 나노 결정체는 수질오염원 중 양이온을 띄는 중금속이나 염료의 흡착제로 응용이 가능하다. 그러나 현재의 산 가수분해 등 화학적 방법은 결정체 추출 시 환경오염 유발 및 낮은 수율 문제를 갖고 있었다.

연구진은 정제된 키틴 분말에 전자빔을 쪼인 뒤 고압으로 균질화 처리해 물에 분산된 형태의 키틴 나노 결정체 현탁액을 만들었다. 이 현탁액을 건조해 분말 형태로 만든뒤 간단한 기계적 처리과정을 거치면 완성된다.

이 흡착제는 물에 녹아들어 있는 구리와 철 등의 중금속과 염료를 달라붙게 만들어 물을 정화시킨다.

이현호 통합과정생은 "화학물질을 사용하지 않고 생산 수율이 높은 키틴 나노 결정체를 제조하는 새로운 기술로 의미가 있다"고 말했다.
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