화학연, 대마 속대 셀룰로스로 생분해 플라스틱 강도 높이는 기술 개발

화학연, 다양한 농업 부산물 고부가가치 셀룰로스 소재로 전환 가능

(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 농업 부산물인 '대마 속대'로 생분해 플라스틱의 강도를 높이는 기술이 개발됐다.

13일 한국화학연구원에 따르면 김호용 박사팀은 삼베 옷감 등에 쓰이는 산업용 대마(헴프)의 줄기 폐기물에서 셀룰로스(식물의 섬유 성분)를 얻고, 미세섬유 구조를 유지하는 건조 기술을 적용해 생분해 플라스틱 강도를 높이는 보강재로 활용했다.

생분해성 필름은 땅에서 분해할 수 있어 친환경 포장재·농업용 멀칭 필름으로 주목받지만 잘 찢어지고 수분에 약했다.

목화·나무(펄프)에서 얻은 셀룰로스를 미세섬유로 만들면 보강재로 쓸 수 있지만, 미세화·가공 공정 등으로 인해 비싸다.

연구팀은 일반 열 건조 방식을 사용하되 대마 속대 셀룰로스의 미세섬유 뭉침을 최소화하도록 수분 함량을 조절하고, 표면에 저렴한 화학 물질(알킬케텐다이머)를 처리하는 두 단계 기술을 적용했다.

연구팀은 이 기술을 적용한 대마 속대 셀룰로스를 전분·PBAT 필름에 10% 섞은 뒤 당길 때 끊어지지 않고 버티는 힘을 평가했다.

이 기술을 적용한 미세섬유의 필름 강도는 26.2% 향상됐다. 수증기·산소가 통과하는 양도 각각 17%, 9% 줄어 물과 공기를 차단하는 성능도 개선됐다.

김호용 박사는 "콩대·볏짚 부산물 등 다양한 셀룰로스계 자원에 활용할 수 있어 추가 연구를 계획 중"이라며 "탄소중립 시대에 걸맞은 포장재를 개발하겠다"고 말했다.