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[IT뉴스]버려지던 산업용 대마 속대, 생분해 플라스틱 보강재로

온카뱅크관리자

2026-09-13 12:17:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 한국화학연구원 
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 <img alt="연구팀이 대마 속대로 만든 보강재를 넣은 생분해성 필름의 강도를 확인하고 있다. 화학연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/13/dongascience/20260913121552274gpua.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="tUnhjnQ9MO" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/13/dongascience/20260913121552274gpua.jpg" width="658">
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 연구팀이 대마 속대로 만든 보강재를 넣은 생분해성 필름의 강도를 확인하고 있다. 화학연 제공
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 대마 줄기 무게의 약 70%를 차지하지만 쓰임새를 찾지 못해 버려지던 속대를 이용해 더 튼튼한 생분해 플라스틱을 만드는 기술이 개발됐다. 속대로 만든 물질을 넣은 생분해 필름은 강도가 26.2% 높아졌다.
 한국화학연구원(화학연)은 김호용 책임연구원 연구팀이 산업용 대마의 줄기 폐기물에서 셀룰로오스를 추출해 생분해 플라스틱 보강재로 가공하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 지난 7월 15일 온라인 게재됐다.
 삼베 옷감 등에 쓰이는 산업용 대마(헴프)는 현재 경상북도 안동시 등에서 재배된다. 껍질을 섬유로 쓰고 남은 속대는 줄기 무게의 70%를 차지할 만큼 양이 많지만 마땅한 쓰임새가 없어 활용도가 낮다.
 연구팀은 줄기 폐기물을 생분해 플라스틱 보강재로 활용할 방법을 고안했다. 전분과 생분해성 고분자인 'PBAT'를 결합한 '전분·PBAT 생분해성 필름'은 땅에서 분해돼 친환경 소재로 주목받지만 잘 찢어지고 수분에 약하다. 목화·나무에서 추출한 셀룰로오스를 미세섬유로 만들어 보강재로 활용할 수 있지만 미세화·가공 공정 등으로 인해 비용이 많이 든다.
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 <img alt="연구팀이 개발한 고강도 생분해성 플라스틱 제조 기술 개념도. 화학연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/13/dongascience/20260913121553515vhih.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="3iZf0ZvmRm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/13/dongascience/20260913121553515vhih.jpg" width="658">
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 연구팀이 개발한 고강도 생분해성 플라스틱 제조 기술 개념도. 화학연 제공
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 연구팀은 산업용 대마 줄기 폐기물에서 셀룰로오스를 뽑아내 미세섬유를 제조한 뒤 건조 과정에서도 섬유가 뭉치지 않도록 하는 가공법을 개발했다. 보강재는 생분해성 필름 내부에서 뭉치지 않고 골고루 넓게 퍼져야 힘이 분산돼 필름이 튼튼해진다. 대마에서 뽑아낸 셀룰로오스 미세섬유는 일반적인 방식으로 건조하면 섬유끼리 단단하게 뭉친다는 문제가 발생했다. 
 동결건조와 분무건조로 뭉침을 억제하는 방법이 있지만 에너지와 설비 비용이 많이 들어 대량 생산에 맞지 않았다. 연구팀은 일반 열 건조 방식을 사용하되 뭉침이 최소화되도록 수분 함량을 조절하고 표면에 저렴한 화학물질인 '알킬케텐다이머(AKD)'를 처리했다. AKD는 섬유를 코팅해 섬유끼리 들러붙는 것을 방지한다.
 연구팀은 기술을 적용한 대마 속대 섬유를 전분·PBAT 필름에 10% 섞고 '당길 때 끊어지지 않고 버티는 힘'인 강도를 측정했다. 기존 방식으로 말린 미세섬유는 필름 강도를 1.5% 향상시킨 반면 새로운 섬유를 함유한 필름의 강도는 26.2% 향상됐다.
 수증기·산소가 통과하는 양도 각각 17%, 9% 줄어 물과 공기를 차단하는 성능도 개선됐다.
 연구팀이 개발한 기술은 콩대·볏짚 부산물 등 다양한 셀룰로오스계 자원에 활용 가능성이 높아 연구팀은 추가 연구를 계획 중이다. 김호용 책임연구원은 "농업 부산물의 고부가가치화 성과"라고 설명했다.
 신석민 화학연 원장은 "탄소 중립 시대에 걸맞는 포장재 개발에 앞장서겠다"고 말했다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1016/j.cej.2026.179503
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 <img alt="왼쪽부터 최준호 선임연구원, 조해민 박사후연구원, 김종화 박사후연구원, 김호용 책임연구원. 화학연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/13/dongascience/20260913121554742rjbm.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="pqH2FHlwdw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/13/dongascience/20260913121554742rjbm.jpg" width="658">
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 왼쪽부터 최준호 선임연구원, 조해민 박사후연구원, 김종화 박사후연구원, 김호용 책임연구원. 화학연 제공
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 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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