페트병으로 자동차 만드는 업사이클 기술 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (99)

출처=포르쉐(www.porsche.com)

페트(PET)병 재활용 확대에 대한 인식이 확산하면서 다양한 기술과 제품이 나오고 있습니다. 페트병에서 뽑은 섬유로 만든 의류나 가방, 신발 등이 대표적이죠. 최근 버려진 페트병으로 자동차를 만들 수 있는 놀라운 기술이 개발됐다고 하는데요. 말캉한 페트병으로 어떻게 단단한 자동차를 만들 수 있을까요?

바로, 페트병으로 자동차 부품 소재에 사용되는 섬유강화플라스틱(FRP·Fiber Reinforced Plastic)을 만드는 기술이 개발된 덕분입니다. 이 기술을 이용하면 페트병으로 자동차나 선박을 만들 수 있다고 하는데요, 그럼 지금부터 페트병으로 만드는 FRP 기술에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

◆페트병으로 만드는 FRP 제조 기술

출처=미국국립재활용에너지연구소(NREL)

지난 3월 미국 에너지부 산하의 국립재활용에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory·NREL)의 과학자들은 PET 소재에 생물학적 단위체(monomer)를 첨가하여 FRP 복합 소재를 제조하는 방법을 개발했다고 발표했습니다. 

FRP는 페트병보다 훨씬 부가가치가 높은 소재로, 자동차나 선박. 비행기 등의 경량화 소재로 쓰이고 있습니다. 

◆FRP란?

출처=www.appwebradar.com 

페트병은 열을 가하면 녹는 성질을 지닌 열가소성 플라스틱(thermoplastic)입니다. 따라서 재활용을 할 수 있습니다.

한편 FRP는 한번 굳어지면 다시 열을 가해도 녹지 않는 열경화성 플라스틱(thermosetting plastic)입니다. 단단하고 열에 강해 접착제 등의 실리콘 수지, 건물 방수나 도료에 사용되는 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지 등에 해당합니다. 

이러한 열경화성 수지에 유리나 섬유 등의 강화재를 추가해 FRP나 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)을 만들 수 있는데요. 가볍지만 금속만큼 단단하고 강도가 강해 자동차 부품이나 건축자재, 스노 보드, 풍력발전용 터빈을 만드는 데 이용되고 있습니다. 

◆쓰레기와 온실 가스 배출량을 줄이는 업사이클 기술

출처=NREL

미국 연구팀이 개발한 페트병 업사이클 기술은 현재 이의 재활용 방법보다 57% 적은 에너지를 쓰고, 기존 FRP 제조방식보다 40% 낮은 온실가스 배출량이 예상됩니다.

쓰레기를 줄이면서 동시에 온실 가스 배출량도 감소시킬 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 

이처럼 페트병은 재활용할 수 있기 때문에 잘 수거하면 더 큰 부가가치를 지닌 제품을 만드는 소재가 될 수 있는데요, 앞으로 페트병뿐만 아니라 다양한 석유화학제품의 업사이클 기술 개발을 통해 생활 속 편리함은 물론이고 지구의 쓰레기를 줄이고 에너지와 탄소 배출도 낮출 수 있기를 기대해봅니다. 

한화케미칼 블로거

*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.