[뉴스스페이스=이종화 기자] 최근 중국 북동임업대학교 연구진이 기존 석유 기반 플라스틱에 견줄 만한 뛰어난 강도와 빠른 생분해성을 모두 갖춘 혁신적인 대나무 분자 플라스틱을 개발했다다. 이 신소재는 무독성 알코올 용매를 통해 대나무 셀룰로오스를 분자 단위로 용해한 뒤, 셀룰로오스 사슬을 촘촘하게 재조립하여 높은 강도와 안정적인 형성성을 확보했다. 이 연구결과는 Nature Communications에 발표됐다.

Nature Communications, Phys.org, New Scientist, New Atlas, China Development Brief, Ministry of Development and Reform Commission policy details, CGTN에 따르면, 이 대나무 플라스틱은 인장 강도 110MPa, 워크 오브 프랙처(work of fracture) 80kJ/m³를 기록해 기존 폴리락틱애시드(PLA), 고충격 폴리스타이렌(HIPS) 등 상용 바이오플라스틱과 비교해도 우위에 있다.

또한 자동차 내장재, 가전제품, 인프라 부품 등 강도가 요구되는 산업 분야에 사용할 수 있을 정도로 물리·기계적 안정성이 뛰어나다.

더욱 주목할 점은 이 소재가 토양 내에서 50일 이내에 완전 생분해된다는 사실이다. 기존 대나무 복합 제품들이 플라스틱 수지와 혼합돼 생분해에 한계가 있던 것과 달리, 이 플라스틱은 전적으로 대나무 셀룰로오스로만 구성돼 있어 자연 환경에서 빠르게 분해된다. 뿐만 아니라 폐쇄루프 재활용 방식을 적용하면 원래 강도의 90%를 유지하며 재활용이 가능해 지속가능한 자원순환에 크게 기여할 전망이다.

이러한 기술 개발은 전 세계에서 연간 4억톤 이상의 플라스틱이 생산되는 가운데, 친환경적인 대체재가 절실한 시점에 나왔다. UN에 따르면 지금까지 생산된 플라스틱 중 75% 이상이 폐기되어 환경오염 문제를 심화시키고 있다. 대나무는 1년에 약 1억9700만톤의 이산화탄소를 흡수하며 빠르게 자라는 재생 가능한 자원으로서, 플라스틱 대체재로서 매우 유망하다.

중국 정부 역시 2023년부터 ‘플라스틱 대체 대나무’ 3개년 계획을 추진하며 2025년까지 대나무 기반 플라스틱 산업 시스템 구축을 목표로 하고 있다. 이에 따라 전국 주요 대나무 산지에 생산 기지를 마련하고 기술 혁신을 집중 지원하고 있다. 이번 연구는 이러한 정책과 맞물려, 산업계에서 기술적 한계를 뛰어넘는 지속가능한 바이오플라스틱 대안으로서 큰 기대를 모으고 있다.

한편, 버밍엄 대학의 앤드류 도브 교수는 이번 소재가 강성이 높아 일부 용도 제한이 있을 수 있지만, “대체재 조달 문제 완화에 분명히 기여할 것”이라고 평가했다.

이번 연구는 대나무 기반 바이오플라스틱이 친환경성과 내구성을 동시에 확보하며, 특히 자동차 및 가전 산업용 소재로서 상용화 가능성을 크게 높였음을 보여준다. 지속가능한 플라스틱 대체재 개발이라는 글로벌 환경 과제 해결에 중요한 전환점이 될 전망이다.