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2018년 5월 2일 수요일

무한히 재활용 가능한 플라스틱



(Eugene Chen's lab has developed a completely recyclable polymer, shown here. Credit: Bill Cotton/Colorado State University)


 플라스틱은 현대 문명의 필수품입니다. 가볍고 튼튼하고 저렴하며 어떤 형태로든 쉽게 제작이 가능하다는 점이 큰 장점입니다. 주변에 있는 플라스틱 제품이 실은 금속이나 목재, 유리, 종이로 된 것이라고 상상해보면 얼마나 불편할지 감이 오지 않을 정도입니다.
 이렇게 편리한 플라스틱이지만, 한가지 큰 단점이 있습니다. 금속처럼 녹여서 다시 재활용 할 수 없다는 점입니다.  따라서 전 세계적으로 막대한 양의 플라스틱 쓰레기가 처치 곤란한 문제가 되고 있습니다. 더구나 이 플라스틱이 바다로 흘러가게 될 경우 미세 플라스틱으로 분해되어 사실상 회수가 불가능한 골치아픈 오염 물질로 변한다는 점이 큰 문제입니다.


 이를 극복할 가장 좋은 방법 가운데 하나는 플라스틱의 재활용도를 높이는 것입니다. 현재의 플라스틱 쓰레기 대란도 사실 플라스틱 쓰레기를 쉽게 재활용하기 어렵다는 데 기인합니다. 따라서 많은 연구자들이 플라스틱을 쉽게 재활용할 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 이 가운데는 기존의 플라스틱 쓰레기를 다른 용도로 재활용하는 것도 있고 아예 쉽게 녹여서 다시 원료로 추출할 수 있는 형태의 새로운 폴리머 소재를 개발하는 것도 있습니다.


 콜로라도 주립 대학 연구팀은 촉매를 이용해서 쉽게 원재료로 분해해서 무한히 재활용할 수 있는 폴리머를 개발했습니다. 유진 첸 (Eugene Chen, professor in the Department of Chemistry)이 이끄는 연구팀은 2015년에도 재활용 폴리머를 개발한 적이 있으나 당시 개발한 폴리머 소재는 열에 약하고 강도도 강하지 않아 상용화에 어려움이 있었습니다. 이번에 새로 발표한 폴리머 소재는 상온에서 촉매로 수분만에 쉽게 분해가 시작되며 비교적 열에 안정해 훨씬 상용화 가능성이 높다는 차이가 있습니다. 이 연구 결과는 저널 사이언스에 발표되었습니다.


 물론 실제 상용화를 위해서는 앞으로 갈 길이 먼 상태입니다. 이렇게 만든 폴리머가 너무 비싸거나 혹은 재활용 공정 자체가 유해하다면 널리 사용되기 어려울 것입니다. 다만 재활용 플라스틱의 가능성을 더 높인 결과라는 점은 분명합니다. 연구팀은 이를 상용화하기 위한 노력을 진행 중입니다.


 아마도 이 문제는 쉽게 해결되진 않겠지만, 많은 연구자들이 여기에 도전하고 있고 경제적, 환경적 이유로 수요가 분명하기 때문에 언젠가 돌파구를 찾을 것으로 기대합니다.



 참고


More information: J.-B. Zhu el al., "A synthetic polymer system with repeatable recyclability," Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aar5498

H. Sardon el al., "Plastics recycling with a difference," Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aat4997



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