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바이오 기반 폴리아미드4 특성과 순환형 생산

전문가 제언: ○ 바이오 플라스틱은 21세기의 새로운 플라스틱 소재로서 주목을 받고 있다. 20세기 전반부터 석유화학의 진보에 따라 많은 플라스틱이 개발되었고 각각의 성능을 살려 여러 분야에서 이용되고 있다. 생산 및 가공기술의 발전으로 공업재료로서의 활용범위도 점점 넓어지고 있다. 그러나 폐기물 등 환경부하 증가, 화석자원 고갈, 지구온난화 문제 등으로 플라스틱의 유용성에 더하여 환경을 배려한 소재일 필요가 있다.

○ 현재 이산화탄소 배출 억제가 급선무 과제로 부상되면서 화석자원을 이용하지 않는 환경적합성 고분자재료, 즉 바이오 플라스틱이 관심을 모으고 있다. 지금까지 폴리젖산이 대표적이나 다양한 분야에 응용되기 어렵다. 이러한 단점을 극복하는 소재로서 바이오 기반 폴리아미드4에 대하여 소개한다.

○ 폴리아미드4는 피롤리돈(pyrrolidone)의 개환중합으로 쉽게 고분자량을 얻을 수 있고 폴리젖산, 폴리에스테르계와 비교하여 융점, 강도 모두 우수하고 엔지니어링 플라스틱 용도로 전개가 기대된다. 원료인 피롤리돈은 바이오매스로부터 글루타민산과 γ-아미노낙산(aminobutylic acid)을 경유하여 제조가 가능하여 새로운 바이오 플라스틱으로의 가능성이 충분하다.

○ 생분해성 플라스틱 사업개발의 발단이 된 1980년대의 PHA는 생분해성을 갖는 바이오플라스틱의 전형적인 예이다. 자연계에 존재하는 미생물, 동식물에 의해 만들어지기 때문에 자연계에 존재하는 미생물의 활동으로 분해(소화)되는 것은 당연한 일일 것이다. 2가지 개념인 환경배려형 소재인 「생분해성 플라스틱」과 「바이오플라스틱」을 병행하여 보급 활동을 추진할 필요가 있다.

○ 바이오매스 플라스틱 상품화 기술의 개량은 장기적으로 기본적인 개발 노력과 나노기술 등으로 대표되는 플라스틱 관련기술 전반의 진전으로 대응의 폭도 넓어지고 있다. 특히 바이오매스 플라스틱과 기존의 플라스틱을 조합시킨 제품성능과 가격 양면의 개량 방향은 바이오매스 플라스틱의 이용 가능성을 넓게 해줄 것으로 보고 있다.

저자: Seiichi Aiba
자료유형: 학술정보