바이오플라스틱의 물리화학적 특성이 생분해도 및 혐기성소화 효율에 미치는 영향 평가|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

기존 플라스틱 폐기물의 부적절한 관리와 무분별한 폐기는 환경 오염을 심화시켜 왔으며, 이에 따라 기존 플라스틱을 대체할 수 있는 바이오플라스틱과 같은 생분해성 소재에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하고 있다. 바이오플라스틱은 기존 플라스틱에 비해 환경적 영향을 낮출 수 있는 장점이 있으나, 환경으로 배출될 경우 완전한 분해까지 수개월 이상의 시간이 소요되며, 적절한 처리 기술이 부족한 실정으로 인해 기존 플라스틱과 유사하게 단순 폐기되는 문제가 있다.

혐기성소화는 유기성 폐기물을 처리함과 동시에 메탄과 같은 고부가가치 에너지를 회수할 수 있는 환경친화적인 처리 공정이다. 그러나 현재 바이오플라스틱을 대상으로 한 혐기성소화 연구는 전처리 공정과의 연계, 타 유기성 폐기물과의 공동 소화, 또는 특정 바이오플라스틱에 국한되어 수행되는 한계가 있다. 특히 혐기성 소화 효율과 밀접한 관련이 있는 접종원 대비 기질 비율(Inoculum to Substrate Ratio, ISR)에 대한 체계적인 연구는 충분히 이루어지지 않았다.

본 연구에서는 생물 유래 바이오플라스틱(PLA, PHA, CAB)과 석유계 유래 바이오플라스틱(PBS, PBAT)을 대상으로 중온 조건에서 물리·화학적 특성에 따른 혐기성 소화 효율을 평가하고, 각 바이오플라스틱에 적합한 ISR 범위를 도출하였다. 또한 SEM, FTIR, ¹H-NMR, DSC 및 TGA 분석을 통해 바이오플라스틱의 분해 과정과 ISR 범위 변화에 따른 물리·화학적 특성 변화를 종합적으로 분석하였다.

본 연구 결과는 바이오플라스틱의 고유한 물리·화학적 특성에 기반한 적정 ISR 범위를 제시함으로써, 바이오플라스틱의 효율적인 처리 및 혐기성 소화를 통한 바이오가스 생산 향상을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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기존 플라스틱 폐기물의 부적절한 관리와 무분별한 폐기는 환경 오염을 심화시켜 왔으며, 이에 따라 기존 플라스틱을 대체할 수 있는 바이오플라스틱과 같은 생분해성 소재에 대한 관심이 ...

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