플라스틱 재활용 지원하는 설탕 성분 촉매

플라스틱 재활용 기술을 표현한 이미지. 게티이미지뱅크

국내 연구진이 설탕에서 얻은 성분으로 플라스틱 재활용을 어렵게 만드는 첨가제를 효과적으로 제거하는 촉매 기술을 개발했다. 복잡하고 비용이 많이 드는 기존 공정을 대체할 것으로 기대된다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 박치영 에너지공학과 교수 연구팀이 설탕에서 얻은 성분을 막자사발(시료를 분쇄하거나 혼합할 때 쓰는 도구)로 가공해 촉매 활성면을 극대화하는 촉매 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

연구팀은 설탕에서 추출한 고리형 분자인 사이클로덱스트린(CD)을 활용해 플라스틱 재활용을 방해하는 난연제를 효과적으로 분해하는 촉매를 개발했다. 촉매는 이황화몰리브덴(MoS₂), 풀러렌(C₆₀), 사이클로덱스트린 3가지 성분으로 구성됐다. 연구팀이 개발한 기계화학적 혼합 기술을 사용하면 단순한 막자사발 공정만으로도 짧은 시간 안에 제작할 수 있다. 수소 생산 속도를 크게 높이고 플라스틱 첨가제 분해에도 탁월한 성능을 보였다.

또 엔지니어링 플라스틱 재활용을 어렵게 하는 할로겐계 난연제를 효과적으로 제거해 재활용 가능성을 높였다. 환경 규제 이전에 생산된 플라스틱 제품의 재활용 문제를 해결할 중요한 돌파구가 될 것으로 기대된다.

박치영 교수는 “이번 연구는 초분자화학의 강점을 활용해 기존 산업화 공정의 한계를 극복한 사례”라며 “이황화몰리브덴 촉매를 활용한 환경 정화 기술로도 연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘화학 엔지니어링 저널’에 지난해 11월 게재됐다. 

<참고 자료>
- dx.doi.org/10.2139/ssrn.4970710

[박정연 기자 hesse@donga.com]