김경헌 교수팀, PET 분해 공정 제안
김경헌 교수팀, PET 분해 공정 제안
  • 유승하·이성현 기자
  • 승인 2021.04.04 15:03
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촉매 ‘베타인’ 이용한 공정
플라스틱 재활용 효율 높여

  김경헌(생명과학대학 대학원 생명공학과) 교수 연구팀이 PET 사슬을 효과적으로 끊는 촉매를 사용한 PET 재활용 공정을 제안했다. 김희택(한국화학연구원) 박사, 한정우(포항공과대학 화학공학과) 교수 연구팀과 함께 프로젝트를 진행했으며, 미국 화학회 촉매 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 카탈리시스(ACS Catalysis)’에 연구 성과가 게재됐다.

  우리 생활에 널리 이용되는 플라스틱은 자연 분해가 어려워 환경을 오염시킨다. 김경헌 교수는 “플라스틱을 다른 물질로 대체 하기에는 현실적으로 불가능하다”며 “플라스틱 재활용률을 높여야 환경 보존과 생활 편의가 공존할 수 있다”고 말했다. 연구팀은 PET 폐기물을 새로운 고부가가치 산물로 전환해 환경오염을 막는 방법을 제시했다.

  PET는 분자량이 작은 단량체 여러 개가 연결된 물질이다. 기존 플라스틱 재활용 연구는 PET를 곧바로 단량체로 분해하는 새로운 효소를 찾아내고 개량하는 데 집중했다. 김경헌 교수 연구팀은 효소 분해 이전 ‘베타인’을 촉매로 활용해 PET를 중간 단위인 저중합체로 분해하는 방식을 제안했다. 베타인은 생물체가 삼투압, 고온, 탈수 등의 환경적 스트레스를 겪을 때 생성되는 성분 이다. 베타인을 촉매로 사용하면, 반응 과정마다 산물을 분리하지 않고 최종 산물만 정제하면 돼 공정을 단순화할 수 있다.

  이렇게 분해 과정을 거쳐 생성되는 산물은 ‘에틸렌글리콜’과 ‘테레프탈레이트’로, 생물전환공정 이후 글리콜산, 프로토카테 큐익산, 나일론 등의 고분자 물질로 합성해 화장품과 손소독제 등의 원료로 재활용 할 수 있다. 김경헌 교수는 “본 연구에서 제안한 분해 공정이 실용화되면, 플라스틱을 지금처럼 사용하면서 동시에 새로운 물질 들을 생산하는 원료로 활용할 수 있다”며 “우리나라가 플라스틱 폐기물 문제를 자체 해결할 수 있는 경쟁력을 지녔으면 한다”고 말했다.

 

유승하·이성현 기자 press@


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