(These composite materials, developed by upcycling PET, can be used in wind turbines, snowboards, or materials such as ballistic nylon and reusable bottles that can be used multiple times before being recycled. Credit: Dennis Schroeder / NREL)
PET는 우리 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있는 플라스틱 소재입니다. 투명하고 가벼우며 물과 액체를 담는데 유리한 특징이 있어 생수, 음료수 병은 물론 각종 용기 소재로 널리 사용되고 있지만, 그런 만큼 비닐 봉투와 함께 플라스틱 쓰레기의 대명사가 될 만큼 많이 버려지고 있습니다. 분리 수거를 제대로 하지 않고 마구 버릴 경우 환경 오염 문제가 심각하지만, 반대로 제대로 분리 수거해도 유리병과 달리 별로 활용도가 높지 않다는 것이 큰 문제입니다.
미국 에너지부 산하의 국립 재활용 에너지 연구소 National Renewable Energy Laboratory (NREL)의 과학자들은 PET 소재에 생물학적 단위체 (monomer)를 첨가해서 섬유 강화 플라스틱 fiber-reinforced plastics (FRPs) 복합 소재를 제조하는 방법을 개발했습니다. 이 새로운 FRP는 PET 보다 훨씬 비싸고 가치가 높은 소재로 가볍고 단단한 소재가 필요한 여러 분야에 사용될 수 있습니다.
연구팀은 새로운 PET 업사이클링 방식이 현재의 PET 재활용 방법보다 57% 적은 에너지를 사용하고 기존의 FRP 제조 방식보다 40% 낮은 온실가스 배출량을 보일 것으로 예측했습니다. 물론 실제 상용화를 위해서는 여러 단계를 거쳐야 하지만, PET를 이용해서 더 유용한 물질을 만들 수 있다면 자원을 아끼고 쓰레기를 줄일 수 있는 강력한 동력이 될 것입니다.
플라스틱 소재의 가장 큰 단점은 유리나 금속 소재처럼 재활용이 쉽지 않다는 것입니다. 비록 여러 가지 기술적 어려움이 있겠지만, 경제적이고 효과적인 재활용 방법이 하나씩 등장할 수 있기를 기대해 봅니다.
참고
Joule, Rorrer et al.: "Combining reclaimed PET with bio-based monomers enables plastics upcycling" https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30047-9 , DOI: 10.1016/j.joule.2019.01.018
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