서강대학교 화공생명공학과, 폐플라스틱 업사이클링 기술 개발 소식

최근 환경 문제의 핫 이슈인 폐플라스틱 재활용 분야에서 서강대학교 화공생명공학과가 큰 성과를 냈어요. 2025년 12월 말에 발표된 연구로, 혼합 폐폴리에스터를 고부가가치 생분해성 플라스틱으로 바꾸는 업사이클링 기술을 개발했습니다. 

연구 개요

• 주요 연구팀: 서강대학교 화공생명공학과 박제영 교수 연구팀 (공동연구: 고려대 원왕연·오동엽 교수, 충남대 구준모 교수)
• 대상 폐플라스틱: 폐 PET 병 (우리가 흔히 보는 투명 플라스틱 병)과 산업용 PBT 폐플라스틱 (서로 다른 종류의 폴리에스터)
• 개발 기술: 원팟(one-pot) 공정 – 한 번의 공정만으로 폐플라스틱을 고분자 상태 그대로 반응시켜 새로운 소재로 전환

기존 재활용 방식은 폐플라스틱을 단량체(작은 분자)로 분해·정제하는 고에너지 공정이 필요했어요. 이 과정에서 에너지 소비가 크고 탄소 배출도 많았죠. 하지만 이번 기술은 그 단계를 생략하고, 직접 **열가소성 폴리에테르에스터(TPEE)**라는 새로운 소재로 바꿉니다.

핵심 혁신 포인트

• 에스터 교환 반응(transesterification) 유도: 유연한 폴리에테르 소프트 세그먼트를 도입해 폴리에스터 사슬 간 반응을 촉진
• 생분해성 + 고성능 구현: 폐플라스틱 출처임에도 불구하고
  • 최대 인장강도: 68 MPa
  • 파단 신율: 800% 이상 (강하고 유연하며 가공성 좋음)
• 환경·경제성 우수:
  • 기존 공정 대비 에너지 소비와 탄소 배출 크게 줄임
  • 공정 경제성 분석(TEA)과 전과정 평가(LCA) 결과: 비용 경쟁력 높고, 온실가스 배출 저감 효과 뛰어남 (PP나 PBAT 같은 기존 소재보다 우수)

이 기술은 단순 재활용(downcycling)이 아닌 **진정한 업사이클링(upcycling)**으로 평가돼요. 폐플라스틱을 더 가치 있고 친환경적인 소재로 승화시키는 거죠!

왜 중요한가?

플라스틱 폐기물은 전 세계적인 문제예요. 특히 혼합 폐플라스틱은 분리하기 어렵고 재활용률이 낮아요. 이 연구는 그런 혼합 폐폴리에스터를 쉽게 고부가가치 소재로 바꿔, 포장재, 필름, 단수명 플라스틱 제품 등 산업 분야에 적용 가능성을 열었어요.

박제영 교수님 말씀: “기존 재활용 공정 대비 에너지 소비와 탄소 배출을 크게 줄이면서도 기계적 물성과 경제성을 동시에 확보했다. 실질적인 산업 적용 가능성이 높다.”

앞으로 기대되는 점

• 지속 가능한 플라스틱 순환 경제 실현에 기여
• 더 많은 폐플라스틱 종류로 확장 가능할 듯!
• 환경 보호와 산업 혁신을 동시에 잡는 모범 사례

이 연구는 최근(2025년 12월 25일경) 언론에 보도됐어요.

 

플라스틱 문제에 관심 많으신 분들, 분리배출 더 열심히 해보는 건 어떨까요? 😊