[글로벌-Biz 24] 원유로 PET 대신할 친환경 PEF 용기 만든다

[글로벌이코노믹 김형근 편집위원] PET는 용기 및 의류용 섬유를 만드는 데 사용되는 가장 성공적인 플라스틱 가운데 하나다. 특히 장벽 특성(barrier properties)이 우수해 탄산음료 용기를 만드는 데 적합한 재료다. 그러나 PET는 석유 기반의 재료로 만들어지기 때문에 플라스틱 폐기물 제1호다.

최근 네덜란드 그로닝겐 대학의 카차 루스(Katja Loos)가 이끄는 연구팀은 바이오 기반의 푸란(furans) 분자를 이용해 PET의 대안인 생분해 가능한 폴리에틸렌푸라노에이트(PEF)를 생산하기 위한 효소 기반의 중합 방법(polymerization)을 개발했다.
4개의 탄소와 1개의 산소 원자를 갖는 방향족 고리를 특징으로 하는 푸란은 바이오매스에서 추출한 당으로 만들 수 있으며, 폴리에틸렌 2,5-푸란디카르복실레이트(PEF)로 중합될 수 있다.

PET를 대체할 수 있는 PEF는 바이오 기반의 푸란 분자로 만들 수 있지만, 푸란을 만들려면 독성 촉매와 고온이 필요하다. 루스 교수는 "푸란은 주로 효소에 의해 생산되지만 중합을 하는 데에는 지난 70년 동안 PET생산에 사용 된 것과 동일한 공정이 사용되었다. 그러나 이 공정에 필요한 독성 금속 기반 촉매 및 고온은 환경친화적이지 않다"고 말했다.

이것이 바로 루스 교수와 동료들이 대안적인 중합 방법을 찾는 이유다. "우리는 결국 상업적으로 이용 가능한 효소를 발견했다"고 루스 교수는 덧붙였다.

연구팀은 CALB(Candida antarctica lipase B) 효소와 여러 가지 푸란 및 선형 단량체(linear monomers)를 사용하여 다양한 코폴리에스테르를 만드는 방법을 설명한다. 그들은 PET의 특성을 뛰어 넘는 지점까지 폴리에스테르의 방향족 단위 함량을 증가시키는 데 성공했다. 따라서 효소 중합은 현재의 촉매 중합에 대한 실행 가능한 대안이 될 수 있다.

"CALB 효소가 상업적으로 이용 가능하기 때문에 독성 촉매 및 고온 과정을 피하기 위해 이전에는 아무도 사용하지 않았다는 것은 놀라운 일이다. 그러나 우리의 효소 중합 공정은 PET에 대한 친환경 대안을 연구하는 새로운 회사에 이상적인 기술"이라고 루스 교수는 강조했다.


김형근 편집위원 hgkim54@g-enews.com