한국생산기술연구원, 생분해성·물성 모두 만족 `플라스틱 필름` 개발

한국생산기술연구원은 녹색순환연구부문 홍성우 수석연구원 연구팀이 자연에서 스스로 분해되면서 기존 생분해성 플라스틱의 단점인 강도 문제를 해결한 `친환경 고강도 플라스틱 필름`을 개발했다고 22일 밝혔다.

생산기술연구원에 따르면 이번에 홍 연구원팀은 셀룰로오스 나노섬유를 생분해성 플라스틱에 도입해 우수한 기계적 물성을 갖는 생분해성 필름을 확보했다.

셀룰로오스 나노섬유는 나무의 주성분인 셀룰로오스를 잘게 쪼갠 천연소재로 생분해성과 재생 가능성이 우수하고 철 대비 무게는 5분의 1에 불과하지만 강도는 5배 높아 제2의 탄소섬유로 불린다.

폐플라스틱 문제가 심각해지면서 자연에서 분해되는 생분해성 필름이 개발되고 있지만 아직 범용 플라스틱 대비 기계적 물성이 낮다는 단점이 있다.

연구팀은 셀룰로오스 나노섬유를 대표적 생분해성 플라스틱인 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate)와 결합해 생분해성과 기계적 물성을 동시에 갖춘 친환경 필름 개발에 성공했다고 설명했다.

연구팀에 따르면 셀룰로오스 나노섬유는 수소결합에 의해 강하게 뭉쳐있는 형태로 존재하며 뭉친 상태 그대로 생분해성 플라스틱에 도입할 경우 오히려 기계적 강도는 떨어진다.

이에 따라 연구팀은 옥수수에서 유래한 이소소바이드(Isosorbide) 물질을 함유한 기능성 분산제를 개발해 뭉쳐있는 셀룰로오스 나노섬유 덩어리를 생분해성 플라스틱 내에 고르게 분산시켰다.

이를 통해 생분해성과 기계적 물성 간 트레이드 오프(Trade-off·생분해성과 기계적 물성 간의 상충)를 극복, 기존 폴리부틸렌 숙시네이트 기반 필름 대비 인성이 77% 상승한 고강도 생분해성 필름 제조에 성공했다.

한국생산기술연구원, 생분해성·물성 모두 만족 `플라스틱 필름` 개발, 이코노뉴스, 2024년 05월 22일 입력,

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