국내에서 플라스틱의 대명사 페트병을 의약품 원료 등으로 재탄생시키는 기술을 개발했다. 페트병의 주성분인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 화학적으로 분해하고, 생물학적으로 전환해 유용한 소재로 바꾸는 기술이다.
한국화학연구원 김희택·주정찬·차현길 박사팀, 고려대 김경헌 교수팀, 이화여대 박시재 교수팀은 공동으로 PET를 의약품과 플라스틱 원료 등으로 전환하는 데 성공했다고 24일 밝혔다.
연구진은 물을 이용해 PET를 단량체(단위 분자)로 친환경적으로 분해하고, 이를 미생물을 이용해 유용한 소재들로 전환하는 전략을 설계했다. PET를 마이크로웨이브 반응기에서 230℃ 조건으로 물과 반응시킨 것이다.
이 물 분해로 테레프탈산과 에틸렌글리콜이 발생했다. 수율은 99.9%이다. 연구진은 이 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 다시 미생물을 이용해 유용한 소재로 전환했다.
테레프탈산은 갈산(92.5%), 카테콜(90.1%), 피로갈롤(20.8%), 뮤콘산(85.4%), 바닐락산(29.4%)이 되고 에틸렌글리콜은 글라이콜산(98.6%)으로 바꼈다.
갈산과 뮤콘산, 바닐락산, 피로갈롤, 글라이콜산 등은 의약품과 플라스틱 원료, 방향 성분에 사용되는 물질이다. 대표적으로 갈산은 의약품(항산화제) 중간체, 뮤콘산은 플라스틱 단량체, 바닐락산은 의약 및 화장품용 방향 성분으로 쓰인다.
김희택 화학연 박사는 "기존에 폐기물로 취급됐던 폐플라스틱의 원료화 및 소재화 기술의 실마리를 제공한 것"으로 "향후 PET를 포함한 폐플라스틱 자원화 및 소재화 기술 개발이 이번 연구개발을 바탕으로 활발히 진행될 것으로 기대한다"고 설명했다.
이번 연구결과는 미국화학회에서 발간하는 국제학술지인 ‘ACS Sustainable Chemistry & Engineering(지속 가능 화학 및 공학)(IF:6.97)’ 12월호에 게재됐다.