플라스틱 폐기물로 인한 환경오염이 갈수록 심각해지고 있다. 원유에서 추출한 플라스틱은 땅속에서 용해되지 않고 남아있으며, 바다에서도 거대한 쓰레기더미를 형성, 해양오염의 주범이 되고 있다. 이런 가운데 산림청 산하 국립산림과학원이 활엽수에서 바이오 화합물을 추출해 플라스틱을 생산하는 기술을 발표해 주목된다. 바이오매스에 기반한 플라스틱은 친환경적 화합물이라는 평가를 받는다.
국립산림과학원은 2월 14일 서울 한국과학기술회관에서 열린 ‘2024년 한국산림바이오에너지학회 학술발표대회’에서 산림바이오매스 유래 바이오 화합물 생산 기술 개발에 관한 연구 성과를 발표했다.
이날 학회에서는 산림과학원 정한섭 박사는 퓨란계 화합물 중 페트병의 대체 소재로 활용할 수 있는 하이드록시메틸푸르푸랄(HMF)을 국내 산림바이오매스(활엽수 부산물)로부터 생산하는 기술을 소개했다. 퓨란(furan)은 탄소 원자 4개와 산소 원자 1개로 구성된 방향족 고리를 말한다.
퓨란 구조를 가진 화합물은 폴리우레탄 등의 소재나 소재 강화제로 널리 활용되는 화합물 중 하나다. 국립산림과학원에서는 잠재력이 풍부한 산림바이오매스를 활용해 이와 같은 퓨란계 화합물을 생산하고 화석자원을 대체하기 위한 연구를 추진하고 있다.
국립산림과학원이 개발 중인 기술은 300℃ 이하의 물로 산림바이오매스를 다단계 열수 처리해 하이드록시메틸푸르푸랄을 생산하는 기술이다. 생산된 하이드록시메틸푸르푸랄은 2차 전환과 고분자화 과정을 통해 다양한 바이오플라스틱의 원료로 이용할 수 있다.
정한섭 박사는 “산림바이오매스 유래 산업용 원료 화학물질 생산은 풍부한 천연자원을 활용한 친환경적인 접근”이라며, “기존 공정들의 효율에 도달하기까지 남은 도전 과제들이 많으나, 수율을 높이고 공정의 경제성을 향상하는 데 집중하여 산림 분야의 탄소중립 목표 달성과 국내 자원의 가치를 높이는 데 기여하겠다”고 말했다.
