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제목 쉘워크스(Shellworks) - 프로젝트 갑각류 껍질로 바이오플라스틱 개발
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2019/05/01 11:46

영국왕립예술대학과 임페리얼 컬리지 런던의 디자인과학연구팀은 쉘워크스(Shellworks)라는 프로젝트를 통해 해산물 쓰레기를 사용해 생분해성 재생가능한 바이오플라스틱을 개발했다고 밝혔다. 그동안 바이오 플라스틱의 원료로 옥수수, 사탕수수, 커피찌꺼기 등이 사용돼왔지만, 랍스터, 게, 가재, 새우 등 갑각류 껍질로도 종이처럼 지속 가능한 일회용 플라스틱 제작이 가능하다는 연구결과가 발표됐다.


쉘워크스 프로젝트를 통해 공개된 제품은 갑각류 껍질에서 추출된 식초와 키틴이라는 바이오폴리머의 혼합물로 이뤄져 있다. 키틴은 갑각류의 외골격과 곰팡이의 세포벽을 구성하는 섬유성 물질로, 필요에 따라 소재의 강성과 유연성을 변경할 수 있다. 키틴은 세계에서 생산되는 생물질 중에서 셀룰로오스 다음으로 풍부한 바이오폴리머 재료로 수급이 용이하지만, 실제로 활용 가능한 재료로 변환시키기 전에 원자재에서 화학적으로 추출될 필요가 있다.


연구팀은 Shelly, Sheety, Vaccy, Dippy, Drippy 등 총 5개의 기계를 발명해 갑각류의 껍질을 다른 물체로 변형시켜 제품을 생산할 수 있도록 했다. 첫 번째 기계인 Shelly는 작은 추출기로 해산물 쓰레기에서 키틴을 추출하는 초기 과정을 가능하게 한다. 추출기는 재료의 폴리머 레벨에서 추가적인 실험을 할 수 있도록 공정의 각 파라미터에 대한 완전한 제어를 제공하도록 설계됐다. 나머지 4개의 기계는 바이오 플라스틱 솔루션의 특정한 특성을 이용해 다양한 제품을 만들어낸다.


예를 들어, Sheety는 열과 바람을 사용해 바이오플라스틱 용액을 평평한 종이로 변형시킨 비닐시트를 만들고, Vaccy는 증기로 가열해 이전 진공상태에서 바이오 플라스틱 시트를 성형해 용기를 만든다.


Dippy는 열 발생원에 부착된 두 개의 고체 금속요소로 구성된 가열 딥 몰딩(dip moulder)이며, 이 금속요소는 액체물질에 담갔다가 건조돼 3D용기를 생성한다. Drippy는 재료를 액체상태로 되돌릴 수 있다. 모든 제품에는 화학첨가물이 사용되지 않아 자연적이고 오염되지 않는 퇴비로 재사용할 수도 있다.


쉘워크스 프로젝트는 혁신을 통해 이 프로세스를 보다 접근하기 쉽고 저렴하게 만들면 우리가 매일 사용하는 플라스틱을 대규모로 교체할 수 있다. 연구팀은 “확장성 있는 제조공정, 재료에 맞는 애플리케이션 및 친환경 폐기물 흐름을 설계함으로써 키토산 바이오 플라스틱이 오늘날 우리가 사용하는 많은 플라스틱 제품의 실용적인 대안이 될 수 있음을 입증할 수 있다”고 밝혔다.

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