인하대학교 연구팀이 버려지는 캐슈너트 껍질 부산물을 활용해 고성능·생분해성 압력민감접착제(PSA)를 개발했다. 압력만 가해도 표면에 잘 달라붙는 특성 때문에 포스트잇·테이프·라벨 등 일상에서 널리 쓰이는 접착제의 ‘환경 부담’을 줄이려는 시도다. 이번 연구는 캐슈너트 껍질에서 얻을 수 있는 성분을 기반으로 새로운 고분자 구조를 설계해, 상용 테이프 수준의 접착 성능을 구현하는 데 성공했다고 인하대가 23일 밝혔다.
캐슈너트 부산물 기반 접착제…석유계 한계 보완
압력민감접착제는 손이나 가벼운 압력만으로도 표면에 부착되는 편리함 덕분에 다양한 소비재와 포장재에 사용된다. 하지만 현재 시판 접착제 상당수는 석유 기반 고분자로 만들어져, 사용 후 회수·재활용 과정에서 접착 성분이 남아 얼룩(오염)을 유발할 수 있다는 점이 지적돼 왔다.
연구팀은 이 문제의 대안을 찾기 위해, 상대적으로 버려지기 쉬운 농산물 부산물에 주목했다. 인하대 고분자공학과 김희중·최우혁 교수 연구팀은 캐슈너트 껍질에서 유래하는 카다놀(cardanol) 성분을 토대로 고분자 구조를 새롭게 설계했고, 별도의 접착력 보조제 없이도 상용 테이프급 수준의 접착 성능을 구현했다고 설명했다.
“강한 접착력+친환경성”을 동시에…온화한 조건에서 빠르게 분해
연구팀이 강조하는 핵심은 접착 성능과 환경성의 동시 달성이다. 개발된 접착제는 온화한 조건에서 빠르게 분해되는 특성을 보이며, 재활용 공정을 방해하지 않는 방향으로 설계됐다고 한다. 즉, 기존 석유계 접착제에서 관찰될 수 있는 재활용 장애 요인을 줄여 접착 오염 문제 완화에 기여할 수 있다는 전망이다.
인하대는 이번 접착제가 일상용품에서 요구되는 “붙는 성능”을 유지하면서도, 사용 후에는 분해가 가능해져 환경 부담을 낮출 수 있는 소재라고 소개했다. 또한 압력민감접착제의 대표 적용 분야인 포스트잇, 테이프, 라벨뿐 아니라 친환경 포장재 등으로 확장될 여지가 크다고 덧붙였다.
그린 케미스트리 표지 논문…연구 주도 및 의미
이번 연구는 허서정 고분자환경융합공학 전공 박사과정 학생이 제1저자를 맡았고, 국제 학술지 ‘그린 케미스트리(Green Chemistry)’에 표지 논문으로 게재됐다. 연구 성과가 학계에서 주목받았다는 의미로, 농산물 부산물을 소재 설계의 출발점으로 삼아 지속가능성을 강화하려는 흐름과도 맞닿아 있다는 평가가 나온다.
김희중 인하대 교수는 “버려지는 농산물 부산물을 활용해 일상 소재의 환경 부담을 줄일 수 있다는 것을 보여준 사례”라며, “앞으로 친환경 포장재와 테이프 등 다양한 산업 분야에서 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
현실 적용의 관건…성능·분해 조건·대량 생산 검증
다만 실제 산업 적용으로 이어지기 위해서는 추가 검증이 필요하다. 접착제 분야는 ‘붙는 성능’뿐 아니라 점착 유지 기간, 다양한 표면(유리·플라스틱·종이·금속 등)에서의 접착력 편차, 사용 후 처리 및 분해에 요구되는 조건, 그리고 공정 전반에서의 안정성이 함께 요구된다.
연구팀이 제시한 “온화한 조건에서 빠른 분해”와 “재활용 공정 방해 최소화”는 중요한 방향이지만, 향후 파일럿 스케일에서의 제조성·원가 경쟁력, 표준 재활용 공정에서의 오염도 저감 정도 등이 추가로 확인돼야 상용화 속도가 빨라질 전망이다. 그럼에도 이번 연구는 버려지는 농산물 부산물을 고부가 소재로 바꾸는 접근을 구체적인 접착제 제품군으로 연결했다는 점에서 의미가 크다.
What’s Next: 산업 확장과 재활용 성능 데이터 축적 기대
앞으로 연구팀과 후속 연구들은 친환경 포장재, 라벨, 테이프 등으로 적용 범위를 넓히는 데 집중할 가능성이 크다. 특히 다양한 사용 환경(습도·온도·시간)에서의 점착 특성과, 사용 후 처리 시 분해 속도·잔여물 특성에 대한 데이터가 쌓일수록 소재의 상용 가능성 평가는 더 정교해질 것으로 보인다.
재활용 관점에서도 실제 분류·세척·가공 단계에서 접착 오염이 얼마나 줄어드는지 정량 지표가 확보된다면, 석유계 접착제의 대체재로서 ‘환경 규제 대응형’ 소재가 될 수 있다. 이번 성과가 시작점이 되어, 농산물 부산물 기반의 생분해성 접착제가 일상 제품 전반으로 확산될지 귀추가 주목된다.
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