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KAIST, 폐플라스틱 재활용 높이는 해중합 기술 개발

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열역학적 평형 통한 낮은 온도에서 해중합 방법 제시

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 폐플라스틱의 재활용을 가속화할 수 있는 해중합 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 화학과 서명은 교수 연구팀이 고분자 자기조립을 활용, 고분자의 해중합 온도를 낮추는 방법을 개발했다고 24일 밝혔다. 

중합은 간단한 분자 수준의 단량체들이 화학적 반응으로 연결되어 거대한 고분자 사슬을 형성하는 것을 말한다. 해중합은 고분자 사슬을 단량체 수준으로 분해하는 것을 의미한다.

중합과 해중합을 통한 고분자 나노구조체 형상의 가역적 변화 모습 [사진=한국과학기술원] 2024.05.24 biggerthanseoul@newspim.com

기존에 고분자를 해중합해 화학적으로 분해하는 방법은 높은 온도가 필요해 효율성이 낮았다. 연구팀은 고분자 합성과정에서 자기조립이 일어날 때 해중합 온도가 낮아지는 것을 발견했다. 고분자가 잘 섞이지 않는 용매에서 일어나는 자기조립은 엔트로피에 반해서 질서를 만들어내는 과정이다.

조그만한 분자 단량체들을 서로 이어 거대한 고분자 사슬을 만드는 합성 과정 또한 질서를 증대하는 반면, 고분자 사슬을 조각내어 원래 단량체로 돌리는 해중합은 무질서해지는 방향을 향한 변화이다.

연구팀은 자기조립이 일어나는 상황에서는 질서와 무질서의 균형을 이루기 위해 중합보다 해중합이 우세해지는 결과를 확인했다. 이를 이용해 자기조립이 일어나는 선택적 용매에서는 천정온도가 90℃로 감소돼 천정온도 186℃로 알려진 고분자가 보다 낮은 온도에서 해중합을 유도할 수 있었다.

연구팀은 고분자를 합성한 후 온도를 올려 고분자 나노구조체를 구성하는 사슬을 재사용이 가능한 단량체로 분해했다. 다시 온도를 내리면 분해된 단량체는 다시 중합돼 나노구조체를 형성하는 지속가능한 자기조립 체계를 구현했다.

나노구조체의 형상은 사슬의 길이에 따라 달라지기 때문에 연구팀은 온도를 올리고 내리면 그에 따라 구조체의 모양이 바뀌는 것을 관찰했다. 점도와 같은 물성은 단량체 중에 고분자로 존재하는 비율에 의존하므로, 중합/해중합을 반복하면서 점도를 조절할 수 있는 결과 또한 확인했다.

서명은 교수는 "기존에 고분자를 화학적으로 분해하기 위해서는 높은 온도가 필요하여 어려움이 있었지만 고분자 자기조립을 활용하여 해중합 온도를 낮출 수 있었고 이 원리를 활용하여 폐플라스틱의 재활용을 더 효율적으로 할 수 있을 것으로 기대한다"며 "자연이 단백질들을 붙이고 떼는 중합·해중합 과정을 통해 능동적으로 세포의 모양과 움직임을 조절하는 것처럼 필요에 따라 물성과 형상을 바꿀 뿐만 아니라 움직임도 가능한 스마트 고분자 소재로 향후 발전시킬 가능성을 탐구하고 싶다ˮ고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '저널 오브 더 아메리칸 케미컬 소사이어티(Journal of the American Chemical Society)'에 지난 8일자로 온라인 게재됐다.

biggerthanseoul@newspim.com

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호날두 '눈물의 라스트 댄스' [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 크리스티아누 호날두의 마지막 월드컵이 16강에서 막을 내렸다. 포르투갈은 축구계에서 가장 뜨거운 라이벌 매치 중 하나인 '이베리아 더비(Iberian Derby)'에서 스페인의 벽을 넘지 못하고 고개를 숙였다. 스페인(FIFA 랭킹 2위)은 7일 오전 4시(한국시간) 미국 텍사스주 댈러스 스타디움에서 열린 2026 FIFA 북중미 월드컵 16강전에서 포르투갈(7위)을 1-0으로 제압했다. 스페인은 12년 만에 월드컵 8강 무대를 밟았다. 반면 자신의 6번째 월드컵이자 마지막 무대임을 선언했던 호날두는 눈물을 보이며 씁쓸하게 그라운드를 떠났다. [댈러스 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=포르투갈의 호날두가 7일(한국시간) 북중미 월드컵 스페인과의 16강전을 마치고 눈물을 흘리고 있다. 2026.7.7 psoq1337@newspim.com 양 팀은 4-2-3-1 포메이션으로 맞불을 놨다. 스페인은 미켈 오야르사발을 최전방에 뒀고 다니 올모, 라민 야말 등이 지원했다. 포르투갈은 호날두를 필두로 주앙 펠릭스, 브루노 페르난데스가 공격을 이끌었다. 경기 초반은 스페인이 주도했다. 전반 8분 올모의 찔러주기를 받은 오야르사발이 골키퍼와 독대했으나 슈팅은 골대를 벗어났다. 전반 16분 야말과 알렉스 바에나의 연속 슈팅도 디오구 코스타 골키퍼의 선방에 막혔다. 포르투갈도 반격했다. 전반 37분 호날두의 슈팅이 우나이 시몬 골키퍼에게 막혔고 전반 41분 누누 멘데스의 강력한 슈팅은 수비 맞고 크로스바를 강타했다. 후반전에도 팽팽한 흐름은 이어졌다. 포르투갈은 후반 9분 핵심 수비수 멘데스가 부상으로 쓰러지는 악재를 맞았다. 이후 양 팀은 교체 카드를 던지며 총력전에 나섰다. [댈러스 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=스페인의 특급 조커 미켈 메리노가 7일(한국시간) 북중미 월드컵 포르투갈과의 16강전에서 결승골을 넣고 기뻐하고 있다. 2026.7.7 psoq1337@newspim.com 승부는 용병술에서 갈렸다. 루이스 데 라 푸엔테 스페인 감독의 선택이 적중했다. 후반 45분 프리킥 상황에서 빠르게 공이 전개됐다. 교체 투입된 페란 토레스의 패스를 역시 교체로 들어온 미켈 메리노가 왼발 슈팅으로 연결해 포르투갈의 골망을 흔들었다. 포르투갈은 후반 추가시간 베르나르두 실바의 헤더가 윗그물을 때리며 마지막 기회를 날렸다. 결국 경기는 스페인의 1-0 승리로 종료됐다. 이번 대회에서 토너먼트 잔혹사를 끊고 최고령 득점 기록을 세웠던 호날두는 스페인의 견고한 수비에 묶여 '슬픈 라스트 댄스'를 마쳤다. 대회를 마친 스페인은 개최국 미국과 벨기에의 경기 승자와 8강에서 격돌한다. psoq1337@newspim.com 2026-07-07 06:27
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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