연세대 연구팀, 폴리염화비닐 분해 기술 개발 :: 전체

연세대 연구팀이 폴리염화비닐 분해 기술을 개발했다. / 사진. 연세대

연세대학교 김병수 교수 연구팀이 기계화학적 볼밀링 시스템을 사용해 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, 이하 PVC)을 무독성, 수용성 물질로 분해하는 친환경적 기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

김병수 교수 연구팀은 기계화학적 볼밀링 시스템 도입을 통한 PVC 분해 특성을 확인하는 실험을 설계했다. 기계화학은 일반 합성법과 달리 용매를 사용하지 않기 때문에 친환경적인 방법으로 각광받고 있다. 특히, 고분자 사슬 내부의 기계적 힘에 의해 화학반응을 활성화하는 ‘메카노포어(Mechanophore)’ 연구가 주목받고 있다.

실험은 PVC 사슬 내부에 옥시란 분자를 전략적으로 도입하기 위해 두 단계의 탈염소화 과정과 에폭시화 반응을 볼밀링 반응으로 진행했다. 도입된 옥시란 분자는 볼밀링 과정에서 받는 기계적인 힘에 의해 카보닐 일라이드 중간체를 형성했고, 이는 PVC 사슬에 아세탈 구조를 추가적으로 도입할 수 있는 결과를 나타냈다. 이후 가수분해를 통해 고분자 사슬이 수용성의 저분자량의 물질로 분해됐으며, 분해된 물질의 낮은 세포독성 및 식물독성 결과를 통해 친환경적 시스템을 검증했다.

연세대 연구팀은 “본 연구를 통해 기계화학적 방법으로 PVC 폐플라스틱 처리에 대한 친환경 분해 시스템을 구축할 수 있었으며, 향후 석유 기반 비분해성 상용 플라스틱인 PE, PP의 분해에 적용 가능성을 넓힐 수 있는 새로운 도약을 이뤄냈다”라고 밝혔다.