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방부제와 환경호르몬 없는 '천연 소재·바이오플라스틱' 상용 본격화
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방부제와 환경호르몬 없는 '천연 소재·바이오플라스틱' 상용 본격화
  • 유민정 기자
  • 승인 2019.12.18 13:28
  • 댓글 0
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화학연, 관련 전문기업과 기술 상용화 첫발
12월 12일(목) 서울 세종대 컨벤션센터에서 협약식 개최
‘천연 다기능성 소재 합성 촉매 기술’, 식물에서 얻은 물질을 원료로 인체에 무해한 ‘1,2-펜탄디올’을 제조하기 위한 촉매 기반의 화학적 전환기술
‘친환경 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 제조기술’, 식물성 성분인 ‘아이소소바이드’를 이용해 고강도·고내열성의 투명 바이오플라스틱을 만드는 기술
방부제와 환경호르몬 없는 '천연 소재·바이오플라스틱' 상용 본격화 ⓒ케미컬뉴스
방부제와 환경호르몬 없는 '천연 소재·바이오플라스틱' 상용 본격화 ⓒ케미컬뉴스

우리 아이들이 자주 사용하는 화장품과 장난감 등이 이제 유해한 방부제나 환경호르몬이 없는 소재들로 만들어져 안심하게 사용할 수 있게 될 상용이 본격화된다.

지난 6월 케미컬뉴스에서 보도한 '환경호르몬 걱정없는, 강철보다 강한 '바이오플라스틱' 탄생'에서도 소개되기도하고  개발성공을 이루었던 한국화학연구원이 이제 천연 다기능성 소재와 슈퍼 바이오 플라스틱 제조기술을 관련 전문기업에 이전하고, 상용화에 본격적으로 나선다고 지난 13일 밝혔다. 

한국화학연구원은 ‘공공연구기관 기술이전 성과확산대전 2019’ 행사의 일환으로 ‘천연 다기능성 소재 합성 촉매 기술’ 및 ‘친환경 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 제조기술’을 각각 (주)엑티브온과 (주)일광폴리머에 이전하는 기술이전 협약 체결식을 12월 12일(목) 서울 세종대 컨벤션센터에서 열었다.

이날 행사에는 한국화학연구원 이미혜 원장, 황영규 탄소자원화연구소장, 황성연 바이오화학연구센터장, (주)엑티브온 조윤기 대표, 이승훈 상무이사, (주)일광폴리머 이은경 대표, 곽태훈 부장 등 10여 명이 참석했다.

방부제를 대체할 천연 무해 화장품·제약 원료

한국화학연구원-(주)엑티브온의 천연 다기능성 소재 기술이전 협약 체결식이 12월 12일 서울 세종대 컨벤션센터에서 열렸다. [사진 춡처=한국화학연구원]

‘천연 다기능성 소재 합성 촉매 기술’은 식물에서 얻은 물질을 원료로 하여 인체에 무해한 ‘1,2-펜탄디올’을 제조하기 위한 촉매 기반의 화학적 전환기술이다.

‘1,2-펜탄디올’은 화장품과 제약 분야에서 중요한 원료로, 보습 및 항균 활성 기능이 우수해 기존 석유화학 기반의 방부제를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 유아용 제품이나 클렌징·스킨케어·헤어케어 제품 등에 사용될 수 있다.

'1,2-펜탄디올' 화합물요약 [이미지 출처=미국 국립 생명 공학 정보 센터]

한국화학연구원 그린탄소촉매연구센터는 기존 제조 공정과 비교해 생산비용을 1/4로 절감하면서도, 수율 및 반응 선택성을 향상한 ‘1,2-펜탄디올’ 제조기술을 개발했다.

한국화학연구원 이미혜 원장은 “이 기술은 기술 상용화를 위한 전제 조건인 경제성이 높은 데다, 석유화학 원료가 아닌 식물성 원료로 제조할 수 있어 친환경적”이라면서 “엑티브온과 상용화에 적극적으로 협력해 나가겠다”고 말했다.

(주)엑티브온 조윤기 대표는 “한국화학연구원과 우리가 가지고 있는 제조기술 노하우를 접목하면 친환경 다기능 소재 분야에서 독자적 기술을 선점할 수 있을 뿐 아니라 글로벌 공급망 확대와 신시장 창출을 위한 인프라를 보유하게 될 것”이라고 기대감을 표했다.

앞으로 한국화학연구원과 (주)엑티브온은 촉매의 대량 제조 및 고순도 정제 기술에 대한 공동연구를 수행해, 기술 상용화를 추진할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 한국화학연구원 기관고유사업의 지원을 받아 이뤄졌다.

환경호르몬도 없고 열에도 강한 슈퍼 바이오 플라스틱

한국화학연구원-(주)일광폴리머의 슈퍼 바이오 플라스틱 기술이전 협약 체결식이 12월 12일 서울 세종대 컨벤션센터에서 열렸다. [사진 출처=한국화학연구원]

‘친환경 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 제조기술’은 식물성 성분인 ‘아이소소바이드’를 이용해 고강도·고내열성의 투명 바이오플라스틱을 만드는 기술이다.

아이소소바이드

아이소소바이드 화학구조

 2 개의 융합 된 푸란 고리를 함유하는 디올 및 산소 함유 헤테로사이클 군으로부터의 이환식 화학 화합물 이다. 이소소르바이드의 출발 물질은 D-소르비톨 이고, 이는 D-글루코스의 촉매 수소화에 의해 얻어지며 , 이는 전분의 가수 분해 에 의해 생성된다 . 아이소소바이드는 다양한 기능성의 생분해성 유도체를 얻을 수 있는 식물 기반 플랫폼 화학 물질로 논의된다 .

아이소소바이드는 현재 바이오 폴리머 폴리 카보네이트 , 폴리 에스테르 , 폴리 우레탄 및 에폭 사이드 의 모노머 빌딩 블록 으로서 과학적으로나 기술적으로 큰 관심을 받고있다 .

한국화학연구원 바이오화학연구센터는 식물성 성분의 화학반응을 촉진하는 상전이 촉매를 이용해 아이소소바이드의 반응성을 극대화해 고강도·고내열성의 슈퍼 바이오 플라스틱을 개발했다.

이 바이오 플라스틱은 환경호르몬이 없는 것은 물론이고, 비강도(단위 무게 당 강도)가 69KN‧m/kg으로 강철(63KN‧m/kg)보다 높다. 지금까지 학계에 발표된 바이오 플라스틱 중에서 가장 강한 것이다.

또한 고온에서 견디는 내열성도 매우 높다. 진공 기준으로 무려 300℃가 넘는 고온에서도 팽창되거나 변형되지 않고, 산소와 물리적 스트레스 조건에선 212℃를 견딜 수 있다.

한국화학연구원 이미혜 원장은 “케미포비아라는 이름으로 플라스틱에 대한 불신이 확산되고 있다”면서 “아이들이 입에 가져다 대는 장난감과 젖병, 유모차 등을 안심하고 쓸 수 있는 소재로 대체하는 데 힘쓰겠다”고 말했다.

(주)일광폴리머 이은경 대표는 “한국화학연구원과의 시너지 효과를 보일 수 있는 협력 연구를 통해서 세계적인 수준의 바이오 플라스틱을 상용화하는 데 최선을 다하겠다”고 전했다.

앞으로 한국화학연구원과 (주)일광폴리머는 화학연구원이 보유한 친환경 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 제조기술을 기반으로 공동연구를 수행해 기술 상용화를 추진할 계획이다.

이번 연구는 산업통상자원부 산업소재핵심기술개발사업 및 한국화학연구원 주요사업의 지원을 받아 이뤄졌다.

상용화가 활발히 이루어져 불안과 걱정없이 안심하고 아이들 제품을 사용할 수 있게 되기를 기대해본다. 


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