PVC 폐플라스틱, 친환경 분해법 개발

연세 대학교 화학과 김병수 교수 연구팀이 PVC를 무독성, 수용성 물질로 분해하는 기술을 개발했다.

PVC는 강도가 높고 부식에 강해 산업에 다양하게 활용되고 있지만, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 플라스틱과 달리 재활용이 어렵다. 매립이나 소각을 통해서만 처리할 수 있기 때문에 PVC 첨가제가 누출될 가능성이 있고, 소각시 방출 되는 염화수소와 다이옥신 방출 등도 문제가 되고 있다.

이런 문제를 해결하기 위해 연구팀은 기계 화학적 볼밀링(분쇄의 일종) 시스템을 이용해 PVC를 분해하는 실험을 설계했다.

연구팀은 PVC 사슬 내부에 옥시란 분자를 도 입하기 위해 볼밀링으로 두 단계의 탈염소화 및 에폭시화 반응을 진행했다. 이 과정에서 옥시란 분자는 카보닐 일라이드 중간체를 형성했고, 이는 PVC 사슬에 아세탈 구조를 추가적으로 도입하는 결과로 이어졌다.

이후 가수 분해를 통해 고분자 사슬이 수용성 저분자량 물질로 분해됐고, 연구팀은 분해된 물질에서 낮은 세포 독성과 식물 독성을 확인했다. 연구 결과는 국제 학술지 <어드밴스드 머터리 얼스>에 실렸다.

 

출처: 뉴턴 2023-08