[도시미래=조미진 기자] 땅속에서 6개월 내 분해되면서도 시중 비닐봉지보다 질긴 생분해성 비닐봉지가 국내에서 개발됐다.

한국화학연구원(화학연) 오동엽‧황성연‧박제영 박사는 목재와 게 껍질에서 추출한 보강재를 첨가해 기존 생분해성 비닐봉투보다 인장강도가 두 배 높아진 생분해성 고강도 비닐봉투 시제품 생산에성공했다고 4일 발표했다.

화학연 연구팀이 개발한 제품의 인장강도는 65~70MPa(메가파스칼)을 기록했는데 이는 질긴 플라스틱의 대명사인 나일론과 유사한 수준이다. 또 기존 바이오플라스틱 비닐봉투의 인장강도는 보통 35MPa이하여서 찢어질 위험이 높았다.

자체 간이실험 결과 땅속에서 이 제품은 6개월 내에 완전 분해되며, 현재 시중에서 쓰이는 석유계 비닐봉투(PP, PE)를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

이번에 개발된 생분해성 고강도 비닐봉투의 핵심은 목재펄프와 게껍질에서 추출한 물질로 만든 나노섬유 수용액이다. 연구진은 먼저 목재펄프와 게껍질에서 각각 셀룰로오스와 키토산을 추출해 화학처리한 후, 고압에서 잘게 쪼갰다. 이렇게 만든 나노섬유 수용액을 바이오플라스틱(PBS)에 첨가해 기계적 물성을 극대화한 것이다.

게 껍데기의 키토산 덕분에 항균 능력도 갖췄다. 개발한 바이오플라스틱 필름과 대조군인 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 필름에 대장균을 노출시킨 후 48시간 경과 시, 바이오플라스틱 필름의 대장균은 90%가 사라진 반면 PP와 PE 필름의 대장균은 거의 죽지 않았다.

이번 연구를 주도한 오동엽 박사는 “우리가 개발한 소재가 최근 불거진 국내 플라스틱 쓰레기 문제를 해결하는 데 기여했으면 좋겠다”고 밝혔다.

이번 연구결과와 관련 연구진은 국내 특허 2건을 등록했으며, 소재분야 저널 ‘카보하이드레이트 폴리머(Carbohydrate Polymers)’ 2월호를 비롯 3편의 국제 학술지에 실렸다.