친환경 원료 2종 결합 … 강도 4배 높이고 유연성도 확보
경희대와 서강대 공동연구팀이 미생물이 만든 바이오플라스틱과 나무에서 얻는 리그닌을 함께 사용해 강도와 유연성을 높인 친환경 폴리우레탄 탄성체를 개발했다.
경희대학교는 화학공학과 이은열 교수팀과 서강대학교 화공생명공학과 박제영 교수팀이 바이오플라스틱인 PHB(폴리하이드록시부티레이트)와 리그닌을 폴리우레탄 구조에 함께 결합하는 방식을 개발했다고 8일 밝혔다.
폴리우레탄은 자동차 부품과 산업용 소재 등에 널리 쓰이지만 주로 석유를 원료로 만든다. 기존에는 친환경 원료 한 종류만 사용할 경우 소재가 잘 섞이지 않거나 뻣뻣해지는 문제가 있었다.
연구팀은 단단한 성질의 리그닌과 유연한 PHB를 함께 사용해 이를 보완했다. 그 결과 새 소재는 기존 순수 폴리우레탄보다 잡아당기는 힘을 견디는 강도가 약 4배 높아졌고, 원래 길이의 약 280%까지 늘어났다.
열에 견디는 성능도 개선됐다. 분해가 시작되는 온도가 기존 159도에서 260도로 높아졌다.
연구팀은 자동차 부품과 의료기기 등 고성능 탄성 소재가 필요한 분야에 활용할 가능성이 있다고 설명했다. 다만 실제 산업 적용을 위해서는 대량생산 공정과 장기간 사용 때의 성능 등을 추가로 검증해야 한다.
연구 결과는 국제학술지 ‘인터내셔널 저널 오브 바이오로지컬 매크로몰레큘스(International Journal of Biological Macromolecules)’ 10월호에 게재됐다.
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