그동안 재활용이 불가능한 소재로 여겨져 환경 오염의 주범으로 지목됐던 열경화성 플라스틱의 재활용 기술이 우리 대학 연구진에 의해 개발됐다.  

우리 대학은 최근 김채빈(고분자공학과) 교수팀이 열경화성 플라스틱 재활용 기술을 개발하는 데 성공했다고 11일 밝혔다. 열경화성 플라스틱은 한번 가열해 모양을 만들고 굳으면 다시 열을 가해도 녹지 않는 플라스틱을 뜻한다. 가볍고 튼튼하고 생산 비용도 비교적 저렴하다는 게 장점이다. 화학적·열적 안정성이 높아 실생활에서도 널리 사용되는 소재다. 전자제품 플러그나 노트북 컴퓨터 충전기 등이 열경화성 플라스틱을 사용해 만든 제품이다. 

김 교수팀의 ‘광잠재성 촉매’를 활용해 열경화성 플라스틱의 재활용 기술을 개발했다. 열경화성 플라스틱은 분자 사슬이 영구적으로 화학결합되어 있기 때문에 그동안 재활용이 불가능한 것으로 여겨졌다. 하지만 광잠재성 촉매를 열경화성 고분자에 혼합한 뒤 빛을 쪼이고 가열하면, 분자의 결합형태가 유기연 공유 결합으로 전환되는 것을 확인한 것이다. 김 교수는 “일반적으로 열을 가해 플라스틱 고분자를 재활용 하는 방법이 친환경적인 방법이지만, 열경화성 플라스틱은 이러한 방법이 통하지 않다 대부분 폐기돼 왔다”며 “이러한 문제를 해결하기 위해 재활용이 불가능한 열경화성 플라스틱 고분자의 화학적 영구결합을 교환 가능한 가역적 공유 결합 고분자(비트리머)로 바꾸는 연구에 착수하게 됐다”고 말했다. 

이번에 개발한 기술이 상용화되면 다양한 분야에 활용 될 수 있을 것으로 예상된다. 대표적인 예가 자동차 타이어다. 열경화성 고분자 재료로 만드는 타이어에 광잠재성 촉매를 섞어 놓으면, 타이어 손상이 발생했을 때 ‘필요한 부위’에 빛을 쪼여 수리하는 게 가능하기 때문이다. 

김 교수는 “앞으로 플라스틱 스마트 수리 기술로 상용화 기대를 하고 있다”고 말했다. 김 교수팀의 이번 연구는 에너지 및 친환경 재료 분야의 국제학술지 ‘재료화학저널 A’(Journal of Materials Chemistry A)에 게재됐다.