4시간 만에 폐 PET 95% 분해 성공
석유 의존도 낮추며 순환경제 가속화
![[서울=뉴시스] 폐 PET 저온 업사이클링 및 r-PBT 제조 공정 개요. (사진=서강대 제공) 2026.06.29. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지](https://img1.newsis.com/2026/06/29/NISI20260629_0002172456_web.jpg?rnd=20260629101041)
[서울=뉴시스] 폐 PET 저온 업사이클링 및 r-PBT 제조 공정 개요. (사진=서강대 제공) 2026.06.29. [email protected] *재판매 및 DB 금지
[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 서강대 및 고려대 연구팀이 현대차·기아 연구진과의 공동연구를 통해, 폐 페트(PET)를 고성능 엔지니어링 플라스틱으로 전환하는 저온 화학적 업사이클링 기술을 개발했다.
29일 서강대는 공동연구팀이 폐 PET를 단순히 저부가가치 재생 플라스틱으로 되돌리는 것이 아니라, 고성능 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 전환하는 분자 수준의 업사이클링 전략을 제시했다고 밝혔다.
음료병·섬유·포장재 등 일상생활 전반에서 널리 사용되는 PET의 상당 부분은 고품질 소재로 재활용되지 못하며, 기존 재활용 공정은 물성 저하, 높은 에너지 소비, 복잡한 분리·정제 과정 등의 한계를 가진다.
특히 PBT는 자동차·전자소재 분야에서 사용되는 고부가가치 엔지니어링 플라스틱이지만, 주로 석유 기반 원료에 의존해 생산되고 있어 자원 고갈과 탄소 배출 등 지속 가능한 대체 공정 마련이 시급한 과제였다.
이에 연구팀은 플라스틱 결합을 끊는 친환경 심층공융용매(DES) 촉매와 내부 구조를 부풀리는 보조 용매(anisole)를 복합 사용해 공정 온도를 150℃로 대폭 낮췄으며, 4시간 만에 폐페트병의 95%를 분해하고 핵심 단량체(BHBT)를 84%의 고수율로 회수하는 데 성공했다.
이렇게 회수된 원료로 재탄생한 재생 플라스틱(r-PBT)은 기존 석유 기반의 상용 정품과 다름없는 우수한 열적 특성과 기계적 강도를 입증해, 가혹한 환경을 견뎌야 하는 고부가가치 엔지니어링 플라스틱으로서의 가치를 증명했다.
또한 전과정평가(LCA)를 통해 해당 기술의 환경성을 분석한 결과, 기존 공정 대비 지구온난화지수(GWP)를 19%, 비재생에너지 사용량(NREU)을 4% 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 이는 폐 PET에 축적된 탄소자원을 고부가가치 PBT로 전환하는 동시에, 기존 C1 기반 재활용 경로보다 환경 부담을 줄일 수 있음을 드러낸다.
서강대 화공생명공학과 박제영 교수 연구팀이 고려대 오동엽 교수 연구팀과 함께 진행한 이번 연구는 지속 가능한 플라스틱 순환경제 구현을 위한 새로운 업사이클링 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
제1 저자인 신미라 연구원은 "메탄올 기반 화학공정과의 비교를 통해 저탄소 촉매공정 설계의 중요성을 확인했다는 점에서도, 향후 탄소자원 고부가가치화 기술 개발에 이바지할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
한편 과학기술정보통신부의 'C1 가스 리파이너리 밸류업' 사업 및 현대차·기아의 지원으로 진행된 이번 연구 결과는 화학공학 분야의 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 게재됐다.
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
29일 서강대는 공동연구팀이 폐 PET를 단순히 저부가가치 재생 플라스틱으로 되돌리는 것이 아니라, 고성능 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 전환하는 분자 수준의 업사이클링 전략을 제시했다고 밝혔다.
음료병·섬유·포장재 등 일상생활 전반에서 널리 사용되는 PET의 상당 부분은 고품질 소재로 재활용되지 못하며, 기존 재활용 공정은 물성 저하, 높은 에너지 소비, 복잡한 분리·정제 과정 등의 한계를 가진다.
특히 PBT는 자동차·전자소재 분야에서 사용되는 고부가가치 엔지니어링 플라스틱이지만, 주로 석유 기반 원료에 의존해 생산되고 있어 자원 고갈과 탄소 배출 등 지속 가능한 대체 공정 마련이 시급한 과제였다.
이에 연구팀은 플라스틱 결합을 끊는 친환경 심층공융용매(DES) 촉매와 내부 구조를 부풀리는 보조 용매(anisole)를 복합 사용해 공정 온도를 150℃로 대폭 낮췄으며, 4시간 만에 폐페트병의 95%를 분해하고 핵심 단량체(BHBT)를 84%의 고수율로 회수하는 데 성공했다.
이렇게 회수된 원료로 재탄생한 재생 플라스틱(r-PBT)은 기존 석유 기반의 상용 정품과 다름없는 우수한 열적 특성과 기계적 강도를 입증해, 가혹한 환경을 견뎌야 하는 고부가가치 엔지니어링 플라스틱으로서의 가치를 증명했다.
또한 전과정평가(LCA)를 통해 해당 기술의 환경성을 분석한 결과, 기존 공정 대비 지구온난화지수(GWP)를 19%, 비재생에너지 사용량(NREU)을 4% 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 이는 폐 PET에 축적된 탄소자원을 고부가가치 PBT로 전환하는 동시에, 기존 C1 기반 재활용 경로보다 환경 부담을 줄일 수 있음을 드러낸다.
서강대 화공생명공학과 박제영 교수 연구팀이 고려대 오동엽 교수 연구팀과 함께 진행한 이번 연구는 지속 가능한 플라스틱 순환경제 구현을 위한 새로운 업사이클링 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
제1 저자인 신미라 연구원은 "메탄올 기반 화학공정과의 비교를 통해 저탄소 촉매공정 설계의 중요성을 확인했다는 점에서도, 향후 탄소자원 고부가가치화 기술 개발에 이바지할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
한편 과학기술정보통신부의 'C1 가스 리파이너리 밸류업' 사업 및 현대차·기아의 지원으로 진행된 이번 연구 결과는 화학공학 분야의 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 게재됐다.
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
