화공생명공학과 제정호 교수팀
고체 촉매 활용한 새 방식 찾아
공정 비용 낮아 산업 활용성도

부산대학교 화공생명공학과 제정호 교수. 부산대 제공

부산대학교 연구진이 그동안 재활용이 거의 불가능했던 폴리우레탄 폐플라스틱을 원래 화학 원료로 되돌리는 순환 기술을 개발했다. 열을 가하면 굳어버리는 특성 때문에 소각이나 매립 외에는 뚜렷한 대안이 없던 소재를 재활용할 수 있게 되면서 산업 현장에 적용될 가능성도 높다는 평가다.

부산대는 화공생명공학과 제정호 교수 연구팀은 서울대학교 한정우 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 폴리우레탄 폐플라스틱을 기존 화학 원료 수준으로 100% 분해하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘안게반테 케미 인터내셔널 에디션’ 1월호에 게재됐다.

폴리우레탄은 신발 밑창, 가구 쿠션, 자동차 내장재, 가전 단열재 등 생활 전반에 널리 쓰이는 소재다. 하지만 한번 굳으면 다시 녹지 않는 특성 탓에 재활용이 매우 어렵다. 소각 과정에서는 유독가스와 이산화탄소가 배출돼 환경 부담도 크다.

이 때문에 폴리우레탄을 화학적으로 분해해 원래 원료로 되돌리는 기술이 대안으로 거론돼 왔지만, 기존 방식으로는 완전 분해가 어려웠다. 연구팀은 앞선 연구에서 거의 활용되지 않았던 고체 촉매와 알코올 구조를 조합해 새로운 분해 방법을 찾았다. 이를 통해 폴리우레탄을 구성하는 두 원료인 폴리올과 다이아닐린을 원래 구조 그대로 모두 회수하는 데 성공했다.

실제 적용 가능성도 확인됐다. 연구팀이 단열재, 쿠션, 포장재 등 다양한 폴리우레탄 폐기물에 기술을 적용한 결과, 질량 기준으로 75~90%의 원료 회수율을 기록했다. 고체 촉매를 사용해 반응 뒤 별도의 분리 공정이 필요 없고 반복 사용도 가능해, 공정 비용을 낮출 수 있다는 점에서 산업 활용성이 높다는 평가다.

제 교수는 “기존 기술로는 도달하기 어려웠던 높은 분해 효율을 구현했다”며 “이번 성과가 순환경제 구축과 탄소중립 실현을 앞당기는 데 기여할 것”이라고 강조했다.

이상배 기자 sangbae@busan.com