초록 ▼

개발 목적 및 필요성
플라스틱의 활용도는 점점 확대되고 있으나 사용후 폐기되는 플라스틱의 완전 분해되려면 300 ~ 500년이나 걸리기 때문에 환경오염 문제가 대두되었다. 본 기술은 이러한 폐기 플라스틱(PS, PE, PP)을 자연에서 순환되는 분자구조까지 완벽하게 분해하기 위한 기술이다.

연구개발 결과
광-화학분해제(Ce St.)와 생분해제(PLLA/PBAT)를 혼합한 복합 분해제를 개발하고, 분해기간 조정을 위한 산화 안정제(BHT)를 적용하여 분해기간 조정이 가능한 복합 분해제를 개발 하였다. 이를 플라

개발 목적 및 필요성
플라스틱의 활용도는 점점 확대되고 있으나 사용후 폐기되는 플라스틱의 완전 분해되려면 300 ~ 500년이나 걸리기 때문에 환경오염 문제가 대두되었다. 본 기술은 이러한 폐기 플라스틱(PS, PE, PP)을 자연에서 순환되는 분자구조까지 완벽하게 분해하기 위한 기술이다.

연구개발 결과
광-화학분해제(Ce St.)와 생분해제(PLLA/PBAT)를 혼합한 복합 분해제를 개발하고, 분해기간 조정을 위한 산화 안정제(BHT)를 적용하여 분해기간 조정이 가능한 복합 분해제를 개발 하였다. 이를 플라스틱에 적용, 생산하기 위해 복합 분해성 PS 발포 시스템을 구축하여 당사 충주 공장에 생산 시스템을 구축하였으며, 복합 분해성 PE, PP 제품은 OEM 생산 시스템을 구축하고, 양산을 위한 원료배합 등에 대해 표준화를 완료 하였다.

이를 통해 생산된 복합 분해성 PS, PE, PP 제품에 대해 다양한 필드테스트 및 시험실테스트의 검증을 위해 ① 매립-비매립 환경에서의 분해 시험, ② UV 조사에 의한 촉진 내후성(KS M ISO 4892-3), ③ UV 조사 후 FT-IR 스펙트럼 분석, ④ UV 조사 후 GPC 분석에 의한 분자량 측정, ⑤ 60 ℃ 오븐에서 90일간 분해 후 무게 측정, ⑥ 제품의 기본 물성, ⑦ 생분해도 시험 등을 진행 하였다.

매립-비매립 환경에서의 분해전-후 무게차이를 비교하여 분해율을 측정한 결과 목표치를 상회하는 분해가 이루어지는 것을 확인하였으나, PS 제품의 경우 사업화가 가능한 수준의 분해 기간 컨트롤이 가능하였으나, PE, PP 제품의 경우 분해가 너무 빨리 일어나서 사업화를 위해서는 향후 연계 연구가 필요한 부분이다.

기타 시험실 테스트를 통해서는 14일간 UV 조사 후 분자량 측정에서 약 80 ~ 98 %까지 분자량이 감소하는 것을 확인하였으며, FT-IR 시험을 통해 O, C, H 등 분해 중 발생되는 계열의 Peak 이외에 기존 제품과 상이한 Peak가 발생되지 않아 분해 중 별도의 유해물질이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있었다.

미생물 분해를 통해 45일간 분해를 진행한 결과 표준물질 대비 80 % 이상으로 생분해도 만족할만한 수준에서 이루어 지는 것을 확인 하였다.

성능사양 및 기술개발 수준
매립-비매립에 의한 필드테스트 및 UV조사, 생분해도 시험 등의 시험실 테스트 결과 기 사용되는 플라스틱(PS, PE, PP)제품과 물성이 동등하면서도 매립-비매립 등의 자연 폐기 환경에서도 분해기간(6개월, 12개월, 24개월) 조정이 가능한 복합분해성 플라스틱을 개발 하였으며, 시험실 테스트를 통해 PS, PE, PP 어떠한 플라스틱에서도 별도의 유해물질이 발생하지 않았다.

또한 국내외 대부분의 플라스틱 분해기술이 생분해 분야에만 치우쳐 있어, 미세 플라스틱 문제가 발생되고 있는데, 본 기술은 이러한 미세 플라스틱 문제도 해결이 가능한 플라스틱 분해에 적용하기 가장 적합한 기술이다.

활용계획
지금까지 진행된 연구범위는 대부분의 PS 제품에는 적용이 가능하다. 반면 PE, PP 제품은 비닐형태의 제품에만 적용하였다. 향후 병, 용기 등의 PE, PP 제품으로 확대 적용이 가능하고, 이를 사업화한 후에는 일반 공산품, PET 병, 장난감 등 타 플라스틱 소재로의 확대 적용을 계획하고 있다.

(출처 : 요약서 4p)

Abstract

Ⅳ. Results
We conducted a UV test, FT-IR test, GPC test, landfill test, non-landfill test. Through the test, we can confirmed that plastics was omni-degraded.
In addition, hazardous substances did not occur in this process.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 4
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 13
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 15
• 1-1. 연구개발 목적 ... 17
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 17
• 1-3. 연구개발 범위 ... 19
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 가. 해외 기술개발 동향 ... 27
• 나. 국내 기술개발 동향 ... 29
• 다. 연구개발 대상 기술의 차별성 ... 31
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 35
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 37
• 가. 연구개발 최종목표 ... 37
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 45
• 가. 1차년도 연구 결과 ... 45
• 나. 2차년도 연구 결과 ... 56
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 91
• 가. 연구 결과 ... 91
• 나. 연구 개발 성과 ... 92
• 다. 연구 결과 요약 ... 92
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 95
• 4-1. 목표달성도 ... 97
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 98
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 101
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 105
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 109
• 8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 113
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 117
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 121
• 11. 기타사항 ... 125
• 12. 참고문헌 ... 129
• 끝페이지 ... 132