폐 PET 100% 분해·회수하는 재활용 '나노촉매' 신기술 나왔다

숭실대 연구진, 180℃에서 2시간 만에 분해하는 촉매 개발

자석만으로 촉매 회수·재사용 가능한 '하이브리드 나노촉매'

[서울=뉴시스] 숭실대 신소재공학과 연구팀이 개발한 자성 나노촉매의 특성을 나타낸 그림. (사진=숭실대 제공) 2026.07.03. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 분해 효율이 떨어지거나 회수가 어려워 상용화에 제약이 따랐던 '폐플라스틱 화학적 재활용' 공정의 한계를 국내 연구진이 해결했다.

숭실대학교는 신소재공학과 김병효 교수 연구팀이 폐 페트(PET)를 저온에서 고효율로 분해하고 자석만으로 쉽게 회수할 수 있는 무기·유기 하이브리드 자성 나노촉매를 개발했다고 3일 밝혔다.

기존 PET 화학적 재활용에 사용되는 '아세트산 아연 촉매'는 분해 효율은 높지만 사용 후 회수가 어려워 폐기 과정에서 환경 부담이 크고, 고체 촉매는 회수는 쉽지만 활성이 낮아 높은 반응 온도와 긴 반응 시간이 필요했다.

함께 사용되는 '나노촉매' 역시 고체 촉매보다 활성이 높지만 회수 과정이 복잡해 실제 공정 적용에는 한계가 있었다.

연구팀이 개발한 무기·유기 하이브리드 자성 나노촉매(ZnFe₂O₄@citrate)는 이러한 한계를 개선했다. 해당 촉매는 180℃에서 2시간 만에 PET를 100% 분해했으며, 재활용 원료(BHET) 수율 94.1%를 달성했다.

또한 자석만으로 촉매를 손쉽게 회수할 수 있고, 8회 반복 사용 후에도 87% 이상의 수율을 유지해 높은 재사용성을 확인했다.

이번 연구는 낮은 반응 온도에서도 PET를 효율적으로 분해하고 촉매를 간편하게 회수·재사용할 수 있는 기술을 제시했다. 향후 친환경 PET 화학적 재활용 공정의 효율성과 경제성을 높이는 데 이바지할 전망이다.

한편 숭실대 김용준·장태민 학생이 제1 저자로 참여한 연구 논문은 화학공학 및 지속가능공학 분야 국제 학술지인 'ACS 서스테이너블 케미스트리＆엔지니어링(Sustainable Chemistry＆Engineering)'에 게재됐다.


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