연합뉴스에 따르면, KAIST 연구진이 버려지는 낙엽을 활용해 토양에서 자연 분해되는 농업용 필름을 개발하는 데 성공했다.
현재 농가에서 잡초 억제와 토양 수분 유지 목적으로 광범위하게 쓰이는 멀칭 필름은 석유 기반 플라스틱인 폴리에틸렌 재질이 대부분이다. 사용 후 완전한 수거가 현실적으로 어렵고, 토양 잔류물이 미세플라스틱으로 전환되어 환경오염을 유발한다는 점이 오랜 과제였다.
이러한 문제를 해결하기 위해 연구진은 낙엽 속 핵심 성분 추출에 나섰다. 구연산과 염화콜린을 배합한 수화 심층공융용매(DES)가 이 과정에 투입됐는데, 이 특수 용매는 독성이 낮고 환경 친화적인 특성을 지닌다.
식물 세포벽으로부터 고강도 나노섬유인 나노셀룰로오스가 분리 추출됐고, 물에 용해되며 자연 분해가 가능한 생분해성 고분자 폴리비닐알코올(PVA)과 이를 결합시켜 복합 필름이 탄생했다. 유해 유기용매를 전면 배제하고 전 공정을 수용성 기반으로 진행해 친환경성을 극대화한 점도 주목할 만하다.
실험을 통해 이 낙엽 필름의 성능이 검증됐다. 자외선 A·B 영역을 효과적으로 차단하는 것으로 나타났으며, 14일간 토양 수분 손실률이 약 5% 수준에 그쳐 우수한 보습력이 확인됐다. 필름 적용 구역에서 재배된 호밀풀은 미적용 구역 대비 생장 상태가 더 양호했다고 연구진은 밝혔다.
분해 속도 측면에서도 기존 생분해 필름을 앞섰다. 약 115일 경과 시점에 34.4%가 분해됐으며, 이 과정에서 식물 발아와 초기 생장을 저해하는 독성 반응은 전혀 관찰되지 않았다.
명재욱 교수는 낙엽을 단순 폐기물이 아닌 농업 환경 보호용 기능성 소재로 변환시킨 점에서 연구의 의의를 찾았다. 그는 식량 작물과 경쟁하지 않는 원료와 수용성 공정 채택으로 지속 가능한 플라스틱 대체 기술의 새 장을 열 수 있을 것이라는 전망을 내놓았다.
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