국내 연구진, 재활용 불가했던 폴리우레탄 원료화 기술 개발
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침대 매트리스와 자동차 시트에 사용된 폴리우레탄을 재활용할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. (참고사진) |
그동안 재활용이 불가능해 매립되거나 소각되던 침대 매트리스와 자동차 시트가 다시 산업 자원으로 되살아날 길이 열렸다.
부산대학교 화공생명공학과 제정호 교수팀은 서울대학교 연구팀과 공동으로 폐폴리우레탄(PU)을 분해해 기존 석유화학 공정과 동일한 수준의 원료로 회수하는 '클로즈드 루프(Closed-loop)' 자원순환 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 클로즈드 루프는 사용 후 폐기물을 다시 원재료로 되돌려 동일한 제품으로 재생산하는 완전 순환 체계를 뜻한다.
폴리우레탄은 매트리스, 자동차 시트, 냉장고 단열재 등 일상과 산업 전반에 널리 쓰이는 소재다. 내구성과 탄성이 뛰어나지만, 한 번 굳으면 다시 녹지 않는 열경화성 특성 때문에 재활용이 사실상 불가능했다. 이로 인해 수명이 다한 제품 대부분은 소각되거나 매립돼 환경 오염과 탄소 배출의 원인이 돼 왔다.
연구팀은 이러한 한계를 '해중합' 기술로 돌파했다. 강하게 결합된 폴리우레탄의 고분자 구조를 화학적으로 끊어내 핵심 원료인 '폴리올'로 되돌리는 방식이다. 실험 결과, 폐폴리우레탄에서 90% 이상의 높은 수율로 원료를 회수하는 데 성공했다.
특히 이번 기술은 재활용 과정에서 품질이 떨어지는 기존 '다운사이클링'과 달리, 새로 생산한 원료와 동등한 순도를 확보했다는 점에서 의미가 크다. 회수된 폴리올은 다시 매트리스나 자동차 시트 제조에 그대로 사용할 수 있어, 이론적으로는 반복적인 '무한 순환'이 가능하다.
환경적 효과도 크다. 원유에서 새 폴리올을 생산하는 기존 공정에 비해 에너지 사용과 탄소 배출을 크게 줄일 수 있어, 탄소중립과 순환경제 전환의 핵심 기술로 주목받고 있다.
제정호 교수는 "이번 연구는 기존 기술로 도달하기 어려웠던 높은 분해 효율을 달성했다는 데 의미가 있다"며 "순환경제 실현과 탄소중립 달성을 앞당기는 데 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '안게반테 케미 인터내셔널 에디션' 1월호에 게재됐다.
재활용의 마지막 난제로 꼽히던 열경화성 플라스틱이 '완전 순환'의 영역으로 들어서면서, 플라스틱 제로 사회를 향한 기술 경쟁도 한층 가속화될 전망이다.
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