대량의 황폐기물 활용법 찾았다…화학연, 황 신소재 개발 성공

새로운 용융중합법으로 기존 황 기반 소재 한계 극복
웨어러블 전자소자·적외선 카메라 렌즈 등 응용 기대

황 신소재 합성 공정

원유 정제과정에서 나오는 대량의 황폐기물을 신소재로 바꾸는 기술이 개발됐다.

한국화학연구원은 김용석·김동균 박사 연구팀이 황 기반의 다기능성 고분자 신소재를 개발했다고 27일 밝혔다.

전 세계적으로 연간 황 생산량 6800만톤 중 5%(340만톤) 가량이 폐기물로 축적되고 있으나 마땅한 처리 방법이 없는 상황이다. 국내의 경우 중국에 황폐기물을 수출하고 있지만 중국의 정유 산업 고도화로 인해 수출량이 줄어들 것으로 예상된다.

이에 전 세계 연구진이 황폐기물 활용 해법으로 황을 기반으로 하는 신소재 개발에 나섰지만, 물성이 떨어지는 탓에 번번이 상용화 문턱을 넘지 못했다.

이러한 가운데 화학연 김용석·김동균 박사 연구팀이 황 기반의 다기능성 고분자 신소재를 개발했다.

연구진은 황과 파라-디아이오도벤젠 용융중합(단위분자를 고온에서 녹여(용융) 중합(연결)하는 고분자 합성법) 시 실리콘 오일을 소량 첨가해 황 함량을 조절했다.

이를 통해 황 고분자의 연신율(신축성)을 150~300%까지 조절하는 것은 물론이고, 자외선을 이용한 자가 치유, 적외선 투과, 재가공 특성 등 다양한 기능을 가질 수 있게 됐다.

개발된 신소재는 신축성이 뛰어나고, 스스로 원래 상태로 회복하는 자가 치유 특성이 있는데다, 적외선을 투과할 수 있어서 웨어러블 전자소자나 적외선 카메라 렌즈 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

김동균 박사는"이 같은 특성을 활용하면 웨어러블 전자소자나 적외선 광학소재뿐만 아니라, 고부가가치 응용범위를 획기적으로 넓힐 수 있다"고 설명했다.
김성현 기자 larczard@