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해수에서 분해 가능한 플라스틱 개발
  • 등록일2018.09.08
  • 조회수994


최근, 중국과학원 물리화학기술연구소 왕거샤(王格俠) 연구팀은 해수에서 분해 가능한 폴리에스테르 복합재료를 개발하였다. 수용성(Water soluble) 및 분해성을 결합한 해당 복합재료는 일정한 환경내성을 보유하고 있고 폐기 후 며칠 또는 수백일 내에 해수에서 환경오염을 유발하지 않는 저분자로 분해하면서 소실된다.

오랫동안 백색오염 및 이에 대한 통제는 육지에서만 진행했지만 최근 해양 생물에 대한 플라스틱 오염이 심각해지면서 세계적인 관심사로 되었다. 통계에 의하면 1년에 해양에 유입되는 플라스틱 쓰레기는 480만 톤~1,270만 톤으로 해양 고체 오염물질 총량의 60%~80%를 차지한다. 인간활동 및 해류에 의하여 해당 플라스틱 쓰레기는 주로 북태평양, 남태평양, 북대서양, 남대서양 및 인도양 중부에 집중적으로 분포되고 있다. 2050년이 되면 전세계 해양에 유입된 총 플라스틱 량은 총 어류 량을 초과할 것이라고 세계경제포럼에서 발표하였다.

현재 거의 모든 종류의 플라스틱이 해양에서 발견되고 있다. 플라스틱 미립자는 해수에 부유하거나 해저에 퇴적되어 수십 년 더 나아가 수백 년 후에도 분해되지 않아 전체 해양환경에 심각한 오염을 유발한다. 폐기된 플라스틱을 직접 바다에 버리거나 또는 육지에서 하천, 바람을 통하여 바다에 유입될 경우 해수에서 빛, 해수풍화 및 해류, 생물군의 작용으로 5mm이하의 미세플라스틱으로 분해된다.

알바트로스(Albatross), 바다거북 등 일부분 해양생물은 플라스틱 봉지를 잘못 섭식하면 위장질환이 발생하고 더 나아가 식이를 섭식할 수 없게 되어 굶어 죽게 된다. 과학 데이터에 의하면 죽은 바다새(Sea birds)에서 90%가 플라스틱 봉지를 잘못 섭식하고 죽었다.

해양의 특수한 수환경은 육지에서와 마찬가지로 대량으로 분산된 쓰레기를 집중수집·처리하기 어렵다. 가장 근본적이고 효과적인 수단은 해양에 유입된 쓰레기를 자가 분해시키는 방법이다. 육지에서 신속 분해 가능한 생분해성 재료는 해수에서 오랜 시간 경과해도 분해되기 어렵기에 해당 방법으로 해양의 플라스틱 오염문제를 해결할 수 없다.

중국과학원 물리화학기술연구소 플라스틱분해·공정플라스틱 연구팀은 중국 최초로 생분해성 플라스틱 연구를 수행하였다. 생분해성 플라스틱은 대부분 에스테르결합을 함유한 고분자재료이며 분자결합이 상대적으로 취약하기에 자연계의 많은 미생물에 의하여 이산화탄소와 물로 분해한다. 여러 차례 반복실험을 거쳐 연구팀은 비효소 가수분해 과정과 수용성 과정을 생분해 과정과 결합시켜 해수에서의 신속 분해를 구현하였다. 연구팀은 재료에 대한 설계, 합성, 개질 및 가공을 통하여 다양한 응용 요구에 따라 분해성능을 조절할 수 있는 재료를 개발하였고 동 기술을 이미 4개 중국 기업에 기술이전을 완성하였는데 그중 3개 기업이 생산하기 시작하였고 연간 총생산능력은 7.5만 톤에 달하여 전세계 총생산량의 절반을 차지한다.

정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2018-09/05/content_706768.shtml