한국섬유개발연구원, 식물성 오일로 만든 100% 바이오 폴리에스터 개발

한국섬유개발연구원(이하 섬개연)이 식물성 원료로 만든 친환경 폴리에스터를 세계 최초 수준으로 개발했다.섬개연은 한국생명공학연구원과 공동으로 식물성 오일을 활용한 100% 바이오 기반 지방족 폴리에스터를 개발했다고 13일 밝혔다.폴리에스터(Polyester)는 합성고분자의 한 종류로, 구조에 따라 방향족 폴리에스터와 지방족 폴리에스터로 나뉜다. 기존의 방향족 폴리에스터는 석유화학 기반의 벤젠 구조 원료를 사용해 섬유와 페트병 등에 쓰이는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 대표적이지만, 분해 속도가 매우 느려 환경오염의 주된 원인으로 지적돼 왔다.반면 지방족 폴리에스터는 생분해가 가능하고 옥수수·사탕수수 등 바이오매스 원료로 제조할 수 있어 친환경 고분자 소재로 주목받고 있다.이번 연구에서 한국생명공학연구원 안정오 박사 연구팀은 효모 균주를 이용해 식물성 오일로부터 탄소수 12개의 이산(1,12-dodecane dioic acid)과 디올(1,12-dodecane diol)을 각각 대량 생산하는 바이오 공정 기술을 개발했다.이를 바탕으로 섬개연 장순호 박사 연구팀은 두 가지 바이오 단량체를 합성해 100% 바이오 기반의 지방족 폴리에스터를 완성했으며 실험 결과 기존 석유화학 기반 폴리에스터와 분자량·열적 특성이 거의 동일한 수준으로 확인됐다.이번 연구는 석유화학 원료에 의존하던 기존 폴리에스터 산업을 바이오 기반 공정으로 전환할 수 있는 기술적 대안으로 평가된다.특히 유럽연합(EU)을 중심으로 바이오플라스틱 사용 확대와 환경규제 강화 정책이 확산되는 가운데, 이번 성과는 향후 섬유·필름·포장재 등 다양한 산업 분야에 적용될 전망이다.김성만 한국섬유개발연구원장은 “이번 기술은 석유 자원을 대체하면서도 산업적으로 동일한 성능을 구현한 첫 사례”라며 “지속가능한 섬유산업 전환의 기반을 마련했다는 점에서 큰 의미가 있다”고 말했다.이번 연구는 산업통상자원부 알키미스트 프로젝트(전담기관: 한국산업기술기획평가원, 과제번호 20025698)의 지원으로 수행됐다. 연구 성과는 재료과학 분야의 세계적 학술지 '저널 오브 바이오리소스 앤 바이오프로덕트' 10월 온라인판에 게재됐다.