화학성분별 플라스틱 분리...재활용률 증대
가정에서 많이 배출되는 12가지 유형의 플라스틱 폐기물을 한번에 구분해내는 기술이 개발됐다.
덴마크 오르후스대학 생물화학공학부 연구팀은 가정용 플라스틱 12가지 유형의 차이를 구분하는 초분광 카메라 기술을 개발했다고 5일(현지시간) 사이언스데일리가 보도했다. 현재 이 기술은 소규모 테스트까지 마친 상태다.
이 장비는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(페트·PET)를 비롯해 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 이소불화비닐(PVDF), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리메타그릴산메티(PMMA), 열가소성 고기능 플라스틱인 피크(PEEK) 그리고 PA12 등 12가지 플라스틱을 분류한다.
플라스틱은 단일물질이 아니라, 용도에 따라 사용하는 화학 화합물이 다르다. 또 화학물질에 색소나 섬유 등의 첨가물이 조합된 형태도 있다. 이 때문에 플라스틱 종류를 구분해 분리하는 일도 어렵거니와, 재활용에도 걸림돌이 되고 있다. 플라스틱을 재활용하려면 폴리머 유형별로 순도가 96% 이상이 되어야 하는데 여러 종류의 화학물질로 만들어진 플라스틱에서 순수물질을 분리하기란 쉽지 않기 때문이다.
현재 플라스틱 분리 작업은 근적외선 기술(NIR)을 이용하거나 밀도 테스트를 이용하고 있다. 하지만 이 방법은 일부 플라스틱(PE, PP, PET)만 분리할 수 있고, 구성요소의 화학적 순도로는 분리하지 못한다.
반면 연구진이 개발한 이 신기술은 적외선 영역에서 초분광 카메라를 사용해 플라스틱 유형을 분석하고 분류할 수 있다. 컨베이어벨트가 지나가는동안 학습된 기계가 이를 골라내는 작업을 할 수 있는 것이다. 폐플라스틱의 재활용률을 높이기 위해 반드시 필요한 기술인 셈이다.
이 프로젝트를 이끈 모겐스 힌지 오르후스대학 부교수는 "이는 모든 플라스틱 분리에 큰 영향을 미칠 혁신"이라며 "이 장비는 모든 종류의 소비자용 및 고성능 플라스틱의 차이를 파악할 수 있고, 화학 구성요소가 동일하지만 구조가 약간 다른 플라스틱의 차이도 확인할 수 있다"고 강조했다. 이어 그는 "머지않아 폴리머 유형과 첨가제도 구분할 수 있게 될 것"이라고 덧붙였다.
이 연구결과는 진동 분광학(Vibrational Spectroscopy) 학술지에 게재됐다.
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