연구성과·홍보
백준현 교수팀, 폐PET·이산화탄소 기반 고성능 UV 경화 소재 개발
- 작성일 2026-08-26
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- 작성자 커뮤니케이션팀
(왼쪽부터) 화공생명공학부 백준현 교수, 채지영 연구원.
숙명여대 화공생명공학부 백준현 교수 연구팀이 폐PET와 이산화탄소(CO2)에서 유래한 폴리올(polyol)을 활용해 고성능 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA) 소재를 개발하고, 원료의 분자구조가 최종 소재의 물성을 결정하는 원리를 규명했다. 논문 보기↗
이번 연구는 연구팀이 앞서 개발한 폐PET 유래 원료를 활용한 CO2 기반 폴리올 기술을 기능성 UV 경화 소재로 확장한 후속 연구다. 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 'Chemical Engineering Journal'(IF: 12.5, JCR 상위 4.5%) 547권(2026)에 게재됐다. 화공생명공학과 채지영 학생이 제1저자, 김예인·이다영·김하린 학생이 공동저자, 백준현 교수가 교신저자로 참여했다.
연구팀은 폐PET를 화학적으로 분해해 얻은 중간원료 BHET를 이용해 PET-CO2 기반 폴리올을 제조하고, 이를 UV 경화형 PUA 소재로 전환했다. 특히 CO2 반응 압력과 원료 조성을 변화시켜 CO2 유래 카보네이트 구조와 PET 유래 방향족 구조의 함량을 조절하고, 이러한 분자구조가 PUA의 가교 네트워크와 열적·기계적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석했다.
그 결과, PUA 필름의 유리전이온도(Tg)는 –36.4℃에서 17.5℃, 인장강도는 최대 13.6 MPa까지 조절할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 PET 유래 방향족 구조가 고분자 사슬의 움직임을 제한하고 소재의 강성과 기계적 성능을 높이는 데 중요한 역할을 하는 것으로 확인됐다.
이번 연구는 폐PET와 CO2 기반 폴리올 제조에서 한 단계 더 나아가, 원료의 분자구조와 최종 소재의 가교 네트워크·물성을 연결하는 '구조-네트워크-물성(structure–network–property) 관계를 규명했다는 점에서 의미가 있다. 개발된 소재는 향후 코팅, 필름, 접착제 등 다양한 UV 경화 소재 분야에 활용될 것으로 기대된다.
백준현 교수는 "이번 연구를 통해 폐PET와 CO2 기반 폴리올을 기능성 소재로 확장하고, 원료의 분자구조가 최종 소재의 성능으로 어떻게 연결되는지 규명했다"며 "앞으로 폐플라스틱과 CO2를 활용한 고부가가치 소재 개발로 연구를 확대할 계획"이라고 밝혔다.