플라스틱의 대명사인 페트(PET)를 대체할 친환경 플라스틱 핵심원료 생산 간소화 기술이 개발됐다. 친환경 바이오 플라스틱 산업 활성화에 기여할 전망이다.
한국화학연구원(원장 이미혜)은 황동원·황영규(UST 화학연 스쿨 교원) 박사팀이 바이오플라스틱 '페프(PEF)'의 출발물질인 글루코스를 기존 대비 50% 비용으로 프럭토스로 바꾸는 촉매 공정을 만들었다고 18일 밝혔다.
글루코스는 식물 유래 포도당 기반 물질로, 풍부하고 값싸지만 직접 바이오플라스틱 원료로 사용할 수 없다. 프럭토스로 전환하는 공정이 수반돼야 페프를 만들 수 있다. 효소 공정으로 글루코스를 프럭토스로 전환했는데, 비용이 만만치 않았다. 효소가 고가인 데다 재사용이 불가능하기 때문이다.
연구진은 새로운 촉매 공정을 개발했다. 글루코스를 촉매 표면에 흡착한 뒤 수소결합과 탈수소 반응을 거쳐 절반 이상 프럭토스로 전환되게 했다. 상온에서 글루코스와 프럭토스가 섞인 용액을 식히면 용해도가 낮은 글루코스가 결정화된다. 글루코스 결정만 분리하면 프럭토스만 남게 된다.
개발 촉매는 하이드로탈사이트·부탄올이다. 하이드로탈사이트는 이전에도 글루코스를 프럭토스로 전환하는 연구에 쓰였으나 불안정해 성과를 내기는 어려웠다. 연구진은 하이드로탈사이트에 부탄올을 결합했다. 화학적 안정성을 높이는 동시에 안정적으로 고수율을 확보했다.
황동원 박사는 “페프 바이오 플라스틱 핵심원료를 안정적으로 확보할 수 있는 기반을 마련했다”며 “신규 촉매 기술을 바탕으로 다양한 바이오플라스틱 원료를 만들 수 있는 기술을 개발해 국내 바이오플라스틱 산업 활성화에 이바지하겠다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
