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바이오섬유와 바이오복합재료

전문가 제언: ○ 지구 전체로서의 환경파괴와 자원 고갈 문제의 심각성을 모르는 사람은 없다. 1992년 리오선언으로 불리는 “지속가능한 발전(sustainable development)"의 이념을 실현하기 위해 세계 각국은 개별 혹은 공동으로 순환형 사회 형성을 위해 노력을 경주하고 있다. 이 중의 한 과제가 바로 다량으로 배출되는 플라스틱 재료의 물질 순환, 즉 리사이클시스템의 확립이다.

○ 특히 복합재료의 리사이클 문제와 함께 천연섬유를 강화재로 하는 “지구환경에 우수한 복합재료”의 개발이 주목을 받고 있다. 지구환경을 배려하는 재료를 넓은 의미에서 “에코재료(eco-material)"라 부르고 있다. 같은 맥락에서 에코 복합재료 또한 지구환경을 배려한 신소재이다.

○ 본 문헌은 여러 가지 관점의 셀룰로오스 섬유와 바이오복합재료의 여러 관점에 대한 최근의 연구 결과들을 리뷰하고 있다. 셀룰로오스 섬유 강화 고분자 복합재료는 건설에서 자동차산업에 이르기까지 다양한 분야에서 용도를 확대해 가고 있다. 바이오섬유를 사용함에 따른 장점과 단점이 본 문헌에 열거되어 있다. 이들 복합재료는 녹색 복합재료, 히브리드 바이오복합재료, 섬유 바이오복합재료 등으로 분류되고 있다. 새로운 연구개발 분야로서 셀룰로오스 베이스 나노 복합재료와 전계방사에 의한 나노섬유 제조가 있다.

○ 유리섬유 강화 불포화 폴리에스테르나 첨단 복합재료 등의 섬유 상화 복합재료에는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라 등의 자연계에서는 분해되기 어려운 보강 재료가 사용되고 있다. 그러나 최근 들어 환경에 대한 부담을 줄이기 위해 천연섬유를 적용하는 시도가 이루어지고 있다.

○ 에코 복합재료용 강화재로서 사용되는 천연섬유로는 주로 식물성섬유의 주성분인 셀룰로오스계가 주류를 이루고 있다. 식물섬유 강화 복합재료가 갖는 특징으로는 생분해성, 경량성, 낮은 에너지 소비량, 소각용이성 등을 들 수 있다. 그러나 균일한 특성의 물질을 대량으로 얻기 어려운 단점도 있다. 특히 한국과 같은 화석자원이 적은 입장에서는 보다 적극적인 연구개발과 국가적 지원이 필요한 분야이다.

저자: Maya Jacob John, Sabu Thomas
자료유형: 학술정보