베타인 활용 글리콜리시스 적용…PET 분해·PVC 회수

(왼쪽부터) 고려대 대학원 융합생명공학과 김재균 박사과정(제1저자), 원예진 석사(공동 제1저자), LG화학 윤정훈 부장, 경북대 식품공학부 김동현 교수(공동 교신저자), 고려대 생명과학대학 식품공학과 및 대학원 융합생명공학과 김경헌 교수(교신저자). 사진=고려대학교

고려대학교(총장 김동원)는 융합생명공학과 김경헌 교수 연구팀이 경북대학교 김동현 교수 연구팀, LG화학 윤정훈 부장 연구팀과 공동으로 ‘PVC 타포린’을 재활용할 수 있는 촉매 기반 공정 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

PVC 타포린은 천막, 현수막, 트럭 덮개 등 실생활에 쓰이는 방수 플라스틱 소재다. PVC 필름 내부에 PET 섬유가 강하게 결합한 형태로, 기존 재활용 공정으로는 두 물질을 분리하는 것이 거의 불가능해 폐기물의 대부분을 소각이나 매립해왔고, 이는 환경 오염과 탄소 배출 증가로 이어졌다.

이를 해결하고자 연구팀은 생물 유래 물질 ‘베타인’에 주목했다. 베타인을 촉매로 해 플라스틱을 화학적으로 분해하는 방식인 글리콜리시스 공정으로 폐타포린을 190℃에서 2시간 반응시킨 결과, PET만 분해되고 PVC는 고체 상태 그대로 회수됐다.

베타인을 활용한 글리콜리시스 공정에서 PVC에 포함된 탄산칼슘과 칼슘·아연 안정제가 PET 분해를 촉진하는 역할을 하는 것으로 나타났다. 불순물로 여겨졌던 첨가제가 공정 효율을 높일 수 있다는 점에서 향후 복합 플라스틱 재활용 공정 설계에 시사점을 제공할 것으로 기대된다고 학교 측은 설명했다.

김경헌 고려대 융합생명공학과 교수는 “이번 연구는 분리공정 없이 복합 폐플라스틱을 자원화할 수 있음을 입증한 사례”라며 “향후 다양한 PET 함유 복합 고분자 폐기물에 적용 가능한 플랫폼 기술로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.

<문화경제 한시영 기자>