환경뉴스

환경분야: 자원순환
국가: 영국
출처: https://www.plasticstoday.com/materials-research/new-plastic-conversion-method-accelerates-biodegradation-process
게시일: 2026.06.10

내용

■ 연구 개요

○ 영국 에든버러대학교(University of Edinburgh)와 독일 RPTU 카이저슬라우테른-란다우대학교 연구팀이 신규 화학 공정을 공동 개발함. 이 공정은 일반 플라스틱을 생분해성 소재인 폴리티오노에스터(polythionoester)로 전환함.

○ 현재 학술 연구(R&D) 단계이며, 연구 결과는 셀 프레스(Cell Press) 산하 학술지 《켐 서큘래리티(Chem Circularity)》에 게재됨.

○ 영국 연구·혁신 기관(UKRI)·왕립학회(Royal Society)·프랑스 국립연구기관 및 국립과학연구원(CNRS)이 연구비를 지원함.

■ 도입 배경

○ 현재 전 세계에서 유통되는 플라스틱의 약 99%는 생분해되지 않아 지구적 플라스틱 오염 문제를 심화시키고 있음.

○ 기존의 친환경 대안 소재들도 분해 속도가 느리거나, 효과적인 분해를 위해 고온·강한 화학물질이 필요하다는 한계가 있었음.

■ 기술 원리 및 특징

○ 이 공정은 플라스틱에 결합된 산소 원자를 티오네이팅제(thionating agent)로 황 원자와 교체하는 단일 단계 반응으로 이루어짐.

○ 치환 결과 탄소-황(C-S) 결합으로 구성된 폴리티오노에스터 분자가 생성됨. 탄소-황 결합은 기존 플라스틱의 탄소-산소(C-O) 결합보다 약해 분해가 훨씬 쉬워짐.

○ 에든버러대학교의 제니퍼 가든(Jennifer Garden) 박사에 따르면, 폴리에스터 티오화(thionation)는 반응성이 낮아 달성하기 어려운 과제임. 이번 기술이 황 함유 소재의 새로운 가능성을 열었다고 평가함.

■ 적용 성과 및 향후 과제

○ 연구팀은 식품 포장재·3D 프린팅·생체의료용 임플란트에 사용되는 폴리카프로락톤(polycaprolactone)에 공정을 적용하여, 대량 전환이 가능한 높은 확장성을 확인함.

○ 이 공정은 폴리카프로락톤에만 국한되지 않고 다양한 폐플라스틱을 업사이클(upcycle)하는 데도 활용할 수 있어, 여러 산업 분야에서의 잠재력이 높은 것으로 평가됨.

○ 다만, 폴리티오노에스터 분해 산물의 환경 영향을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하며, 이를 통해 신소재의 장기적 안전성과 지속가능성을 검증할 수 있을 것으로 보임.

■ 용어 설명

* 폴리티오노에스터(polythionoester): 탄소-황(C-S) 결합으로 이루어진 생분해성 고분자 소재로, 기존 플라스틱보다 분해 속도가 빠른 특성을 지님.

* 티오네이팅제(thionating agent): 화학 반응에서 산소 원자를 황 원자로 치환하는 데 사용되는 분자.

* 폴리카프로락톤(polycaprolactone): 식품 포장재, 3D 프린팅, 생체의료용 임플란트 등에 활용되는 기존 생분해성 플라스틱.

태그

#플라스틱생분해 #폴리티오노에스터 #황원자치환 #자원순환 #에든버러대학교

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