[코스인코리아닷컴 신보경 기자] 사용하고 버리지는 플라스틱 페트병을 분해해서 만든 새로운 물질로 화장품과 손소독제 용기에 활용되는 나일론 원료물을 생산할 수 있는 공정기술이 발표됐다.

한국연구재단은 고려대학교, 한국화학연구원, 포스텍, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 공동연구팀은 친환경 촉매를 이용해 페트 폐기물을 효율적으로 분해해 접목하는 ‘생물전환공정’을 개발했다고 지난달 29일 밝혔다.

‘생물전환공정’은 앞서 언급한 페트물을 새로운 물질의 원료로 사용할 수 있도록 하는 기술이다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업과 신진연구사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 촉매과학 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 카탈리시스(ACS 촉매)’ 3월 23일자에 실렸다.

논문명 : One-pot chemo-bioprocess of PET depolymerization and recycling, enabled by a biocompatible catalyst, betaine 저자 : 김경헌 교수(교신저자, 고려대학교), 김동현 박사(공동 제1저자, 고려대학교), 한동오 (공동 제1저자, 고려대학교), 심규인(공동저자, 포항공과대학교), 김재균(공동저자, 고려대학교), 제프리 펠튼 박사(공동저자, 캘리포니아 버클리 대학교), 류미희 연구원(공동저자, 한국화학연구원), 주정찬 박사(공동저자, 한국화학연구원), 한정우 교수(공동저자, 포항공과대학교), 김희택 박사(공동저자, 한국화학연구원)

김경헌 고려대학교 생명과학대학 교수는 “이번 연구는 페트의 효율적 분해를 위해 화학적, 효소적 공정을 통합시켰을 뿐 아니라 분해는 물론 고부가가치 산물을 생산해냈다는데 의미가 크다”라고 설명했다.

연구팀은 동식물은 물론 미생물 같은 생물체에 널리 존재하는 ‘베타인’이라는 물질이 페트를 효율적으로 분해시키는 촉매로 작용할 수 있다는 사실을 발견했다. 베타인은 양이온과 음이온을 동시에 가진 양쪽성 이온이기 때문에 페트 분해에 효과적이라고 알려진 촉매인 이온성 액체와 유사할 것이라고 연구팀은 보았던 것이다.

연구팀은 실제로 베타인을 이용해 페트를 분해한 결과 페트의 80% 이상을 저중합체로 분해할 수 있었고 발효공정 후 최종 반응산물만 분리하면 되기 때문에 공정을 단순화할 수 있었다. 더군다나 금속이온이나 유기화합물 촉매가 아니기 때문에 최종물질 분리가 더 용이한 것으로 확인됐다.

생물전환공정으로 페트를 분해해서 얻은 성분은 화장품이나 손소독제 원료로 쓰일 수 있는 글리콜산, 프로토카테큐익산이나 나일론 같은 고분자 물질을 합성할 수 있다.