박정식 (지도교수 박제영) 한국연구재단 2026 석사과정생 연구장려금지원사업 선정 서강대학교 화공생명공학과 박정식 석사과정생(지도교수 박제영)이 2026년 한국연구재단 '석사과정생연구장려금지원사업'에 선정되었다. 박제영 교수님 연구실박정식 석박통합과정 해당 사업은 한국연구재단의 대표적인 학문 후속세대 양성사업인 이공분야 학술연구지원사업의 일환으로, 학위 논문 연구와 관련된 창의적·도전적 아이디어 연구를 지원한다. 박정식 학생은 **‘생체모방 PAMAM 하이드로겔 기반 해양 이산화탄소 포집 및 광물화’**에 대한 연구를 수행할 계획이다. 본 연구는 패각류의 생체광물화 원리를 모방한 친환경 고분자 소재를 활용하여 해양 이산화탄소를 탄산칼슘 광물 형태로 고정하는 기술 개발을 목표로 하며, 이번 사업을 통해 1 년간 총 1,200만 원의 장학금을 지원받는다.▶ 연구실 홈페이지: https://jyp-plastics.com/    

이웅 교수 연구팀 – KIST 공동 연구, Advanced Science 게재 (multiphysics 시뮬레이션 기반 고속 CO2 전기환원 촉매의 물질전달 원리 규명)  서강대학교 화공생명공학과 이웅 교수 연구팀과 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 원다혜 박사 연구팀의 공동연구 성과가 국제 학술지 Advanced Science(Impact Factor:14.1)에 2026년 11월 10일 게재되었다. 이번 연구에서 서강대 연구팀은 전산유체역학(CFD) 기반 다중물리 시뮬레이션을, KIST 연구팀은 촉매 합성과 전기화학 실험을 맡아 실험과 모델링을 결합한 연구를 수행했다. 이산화탄소(CO2)를 전기화학적으로 환원해 에틸렌(C2H4) 같은 고부가 화학원료로 바꾸는 기술에서는 구리(Cu) 촉매를 다공성 탄소에 담아 쓰는 경우가 많다. 하지만 탄소의 기공 구조가 촉매층 안에서 CO2 이동에 어떤 영향을 주는지는 충분히 밝혀지지 않았다. 공동연구팀은 Cu nano-particle을 탄소 골격 전체에 고르게 형성시킨 ‘hierarchically integrated Cu/C 촉매를 합성했다. 이 촉매는 700 mA cm-2의 고전류밀도에서 C2H4 부분 전류밀도 355 mA cm-2(FE 50.7%)를 기록했다. Cu 나노입자와 탄소를 physical mixing 방식으로 섞은 전극보다 C2H4 생산성은 약 20% 높았고, 필요한 전위는 약 0.3 V 나 낮았다. 서강대 연구팀은 이 성능 차이의 원인을 밝히기 위해 촉매층 계면을 모사한 2차원 Multiphysics 모델을 구축했다. 모델에는 가스 유로, gas diffusion layer, 촉매층, 전해질 유로가 포함된다. 두 구조에 동일한 반응 속도 파라미터를 적용해 계산한 결과, 실험에서 관찰된 생성물별 성능 경향이 재현되었다. 이를 통해 성능 차이가 반응속도가 아니라 구조에 따른 물질전달 차이에서 비롯된다는 점을 보였다. 시뮬레이션 결과를 보면, integrated 구조에서는 gas-liquid interface에서 Cu 활성점까지의 CO2 확산 경로가 짧아지고 기상에서 액상으로의 CO2 상변이 속도가 빨라진다. 그 결과 고전류 조건에서 국부적인 CO2 고갈이 완화되었다. 또한 기공 크기와 공극률에 대한 민감도 분석을 통해 촉매층 구조 설계의 방향을 제시했다. 이번 연구는 탄소 기공 네트워크를 CO2 수송 통로로 활용하고 그 통로에 Cu 활성점을 통합한다는 설계 원리를 실험과 시뮬레이션 양쪽에서 뒷받침했다는 데 의의가 있다. 앞으로 고속 고효율 CO2 전환 전극을 설계하는 데 기여할 것으로 기대된다.     * 연구지원 및 참여 연구진 본 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업(RS-2024-00406517), Global C.L.E.A.N. 사업(RS-2025-02373048), STEAM 사업(2022M3C1A3092056), RS-2025-00514059 과제와 KIST 기관고유사업의 지원을 받아 수행되었다.   공동 제1저자: 김현욱 박사(KIST/Queen’s University), 강은솔 연구원(KIST/고려대학교 화공생명공학과) 교신저자: 이웅 교수(서강대학교 화공생명공학과), 원다혜 박사(KIST 청정에너지연구센터/UST KIST 스쿨) 공동연구: 이기봉 교수(고려대학교 화공생명공학과) 외   * 연구실 홈페이지: https://cepl.sogang.ac.kr/   * 논문 정보: Reframing Porous Carbon as a Transport Framework for High-Rate CO2 Electroreduction   * 논문 링크: https://doi.org/10.1002/advs.78727 

진유빈, 홍웅기 석박통합과정 연구원 (지도교수 이종석), 2026년도 한국화학공학회 우수 구두 발표상 및 우수 포스터상 수상    (좌측부터) 진유빈 연구원 (석박사통합과정), 홍웅기 연구원 (석박사통합과정), 이종석 교수 (교신저자) 이종석 교수님 연구실의 진유빈 (석박통합과정) 연구원이 2026년도 한국화학공학회 추계 학술대회에서 우수 구두 발표상을 수상하였습니다.발표제목: 에틸렌/에탄 분리용 자기잠금형 결정질-비정질 ZIF-8 복합막 이종석 교수님 연구실의 홍웅기 (석박통합과정) 연구원이 2025년도 한국화학공학회 추계 학술대회에서 우수 포스터상을 수상하였습니다.발표제목: 프로필렌.프로판 분리를 위한 기공 특성 조절형 ZIF-8 복합막 연구실 홈페이지: http://gsslab.sogang.ac.kr 

서강-유펜 융합연구센터 국제공동연구성과, Nature Biomedical Engineering 표지논문 선정(인간 태반 모사 칩 기반 환경 유해금속 독성 평가 및 바이오마커 발굴) 서강대학교와 미국 펜실베니아대학교가 공동 설립한 서강-유펜 신종감염병 테라노스틱스 융합연구센터(공동연구책임자: 강태욱 교수/서강대, Dan Huh 교수/펜실베니아대)의 국제공동연구 성과가 세계적 권위의 학술지인 Nature Biomedical Engineering(Impact Factor: 26.3)에 2026년 10월 9일 게재되었다.   이번에 표지 논문으로 선정된 연구는 실제 인간 태반 유래 세포와 미세유체 기술을 활용하여 모체와 태아 사이의 혈관화된 태반 장벽을 체외에서 재현하고, 임신 중 환경 유해금속 노출에 따른 영향을 정밀하게 평가할 수 있는 placenta-on-a-chip 플랫폼을 개발한 연구이다. 기존 세포배양 모델의 한계를 극복하고 실제 인체 태반의 생리학적 환경을 정밀하게 재현함으로써, 환경 유해금속의 태반 내 이동과 독성 기전을 규명하고 태반 기능 이상 진단을 위한 바이오마커 발굴의 새로운 가능성을 제시하였다.   이번 성과는 과학기술정보통신부의 해외우수연구기관 협력허브 구축사업 등의 지원을 받아 수행되었으며, 서강-유펜 신종감염병 테라노스틱스 융합연구센터를 중심으로 이루어진 국제공동연구 성과이다. 이번 Nature Biomedical Engineering 표지 논문 선정은 서강-유펜 신종감염병 테라노스틱스 융합연구센터의 세계적 연구 경쟁력과 국제공동연구 역량을 보여주는 대표적인 성과로, 향후 인체 모사 플랫폼을 활용한 환경 유해물질 독성 평가 및 바이오 진단 기술 연구의 발전에 기여할 것으로 기대된다.   * 연구지원 및 참여 연구진본 연구는 과학기술정보통신부의 해외우수연구기관 협력허브 구축사업(과제번호: RS-2023-00259341)의 지원을 받아 수행되었다.주요 참여자: 강태욱 교수(서강대학교 화공생명공학과), Dan Huh 교수(펜실베니아대학교 Bioengineering)* 연구실 홈페이지 : https://sites.google.com/view/twkanggroup   * 논문 정보: A bioengineered model of human placental exposure to environmental metals during pregnancy* 논문 링크 : https://doi.org/10.1038/s41551-026-01801-9 

박제영 교수님 연구실 박정식 석박통합과정, 국제학회 IUPAC-PSK50, RSC Applied Polymers Award 포스터 부문 최우수상 수상  서강대학교 화공생명공학과 박제영 교수님 연구실 (지속가능 플라스틱 실험실) 의 박정식 석박통합과정생이 2026년 9월 28일 – 10월 1일 부산에서 개최된 국제학회 IUPAC-PSK50 에서 RSC Applied polymers award (포스터 부문, 최우수)을 수상하였습니다.  박제영 교수님 연구실박정식 석박통합과정     수상명 (부문): RSC Applied Polymers Award 최우수 (포스터) 발표명: Marine-Inspired Hydrogel Platform for Energy-Efficient Carbon removal and Aragonite Recovery 일자: 2026년 9월 28일 – 10월 1일 수상자: 박정식 (석박통합과정, 박제영 교수님 연구실) 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/jyp-plastic-research/home 논문 원문: https://doi.org/10.1039/d6ta03540j수상 정보: https://polymer.or.kr/conferenceintl/default/intro/intro_6.php?boardid=intl_notice&mode=view&idx=23    

진유빈, 홍웅기, 남기진 연구원 (지도교수: 이종석), Advanced Functional Materials 논문 게재 본교 화공생명공학과 이종석 교수 연구팀이 금속–유기 골격체(Metal–Organic Framework, MOF)의 결정구조를 의도적으로 무너뜨린 뒤 다시 부분적으로 회복시키는 새로운 구조 제어 전략을 통해 고성능 에틸렌·에탄 분리막을 개발했다.  

이가은, 김주환 연구원 (지도교수: 오세용), 화학공학 분야 저명 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’에 논문 게재  서강대학교 화공생명공학과 오세용 교수 연구팀(석사과정 이가은, 석박사통합과정 김주환, 박사과정 김진영)은 한경국립대 김규민 교수 연구팀 및 HODOGAYA CHEMICAL과의 공동연구를 트룩센 기반 자기조립단분자막(DPA-TXO)을 활용한 NiOX 기반 페로브스카이트 태양전지 계면 제어 기술을 개발, 국제 학술지 Chemical Engineering Journal (IF: 12.5, JCR 상위 4.0%)에 게재했다. 기존 NiOX 기반 페로브스카이트 태양전지는 계면 결함으로 인한 전하 재결합과 소자 열화가 성능을 제한하는 문제가 있었다. 연구팀은 두 개의 인산기와 카보닐기를 갖는 DPA-TXO를 설계, 인산기를 통해 NiOX 표면과 강하게 결합하는 동시에 카보닐기를 통해 페로브스카이트의 비배위 Pb2+ 결함을 제어했다. 이를 통해 계면 결함을 감소시키고 전하 추출 및 페로브스카이트 결정 품질을 향상시켰으며, 해당 소자는 24.01%의 광전변환효율(PCE)을 기록하고 2520시간 후에도 초기 효율의 95.8%를 유지했다. 이번 연구는 하나의 SAM 분자 내 서로 다른 기능기를 이용해 NiOX와 페로브스카이트 양쪽 계면을 동시에 제어하는 분자 설계 전략을 제시함으로써, 고효율·고안정성 페로브스카이트 태양전지 개발을 위한 새로운 계면공학적 접근법을 제시했다.  ▲ DPA-TXO의 NiOX/페로브스카이트 계면에서의 이중 계면 결합 모식도 및 단면 SEM 분석         ▲ AFM 분석을 통한 DPA-TXO와 3PATAT-C3 기반 페로브스카이트 박막 및 광전변환 특성   연구실 홈페이지: https://advpoly.sogang.ac.kr/advpoly/ 논문 링크: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726035679#s0080                       이가은 연구원(석사과정, 공동 제1저자), 김주환 연구원(석박통합과정, 공동 제1저자), 김진영 연구원(공저자)   

서강대 공동연구팀, 자연 모사 기반 고효율 해수 이산화탄소 포집 신규 '하이드로젤' 개발   '바다 속 이산화탄소' 광물로 바꾸는 신기술로 탄소 순감축 달성공기 중 탄소 포집 방식과 차별화... 바닷물 속 CO2를 광물로 직접 전환대기 포집 한계 깬 해양 생체모방 기술... 열에너지 없이 '탄소 순감축' 달성 ▲ (좌측부터) 화공생명학과 박제영 교수, 박정식 석박통합과정, 고려대 오동엽 교수   서강대학교(총장 심종혁) 화공생명공학과 박정식 연구원, 박제영 교수 연구팀은 고려대학교 오동엽 교수 연구팀과 공동으로, 해양 무척추동물이 껍데기를 만드는 원리를 흉내 내어 바닷물 속 이산화탄소(CO2)를 고효율로 포집하는 새로운 '하이드로젤'을 개발했다고 밝혔다.지구온난화를 막기 위해서는 우리가 배출하는 이산화탄소를 줄이는 것뿐만 아니라, 공기나 바다에 이미 퍼져 있는 이산화탄소를 거대한 청소기처럼 빨아들이는 '탄소 포집 기술'이 반드시 필요하다. 기존의 주요 기술들은 대기 중의 이산화탄소를 직접 포집하는 방식이었다. 하지만 이 방식은 모아둔 이산화탄소를 다시 떼어내기 위해 60도 이상의 높은 열에너지를 써야 한다는 단점이 있었다.이에 연구팀은 공기 대신 '바다'로 눈을 돌렸다. 바다에는 대기보다 40배 이상 훨씬 많은 이산화탄소가 녹아 있기 때문이다. 연구팀은 조개나 산호 같은 해양 생물이 바닷물 속에서 탄산칼슘 껍데기를 단단하게 만드는 '생체광물화' 원리를 모방했다.  ▲ 해양 이산화탄소 포집 및 광물화 동영상의 스크린샷 영상) https://pubs.rsc.org/ta/article-supplement/1292126/mp4/d6ta03540j2_suppl/연구팀이 독자적으로 설계한 이 하이드로젤을 바닷물에 넣으면, 젤 표면 주변의 알칼리성만 살짝 높이고 칼슘 이온을 끌어모은다. 그 결과 바닷물 속에 녹아 있던 이산화탄소가 하이드로젤 표면에서 산업적으로 널리 쓰이는 탄산칼슘 광물인 아라고나이트(Aragonite)로 바로 변환된다. 바닷물 전체의 산성도를 흩트려 생태계를 파괴하던 기존 해양 알칼리화 기술의 문제점도 해결한 것이다. ▲ 연구팀이 제조한 ‘하이드로젤’ 및 해양 이산화탄소 포집 후 형성된 ‘인공 산호’ 광물의 전자현미경 사진 특히 이번 성과는 2025년 노벨화학상을 받은 세계적 석학 야기(Omar M. Yaghi) 교수의 연구로 대표되는 기존 대기 중 탄소 포집 방식의 열역학적 한계를 '해양 직접 광물화'라는 새로운 패러다임으로 극복했다는 점에서 큰 주목을 받고 있다. 야기 교수팀이 2024년 최고 권위의 학술지 '네이처(Nature)'에 발표한 흡착 물질(COF-999)은 습도 50% 환경에서 1그램당 2.05 밀리몰(mmol)의 이산화탄소를 포집했다. 반면, 본 연구팀의 하이드로젤은 이산화탄소 농도가 40배 높은 바닷물 환경을 적극 활용하여 상온에서 1그램당 2.85 밀리몰의 이산화탄소를 고체 광물로 즉각 전환하는 탁월한 효율을 입증했다.이 기술은 고온의 열을 가해 이산화탄소를 가스로 떼어내거나 압축할 필요가 없어 막대한 에너지 소모를 막아준다. 또한, 다 쓴 하이드로젤에 친환경 알칼리 물질을 채워 넣으면 계속해서 이산화탄소를 포집하며 여러 번 재사용할 수 있다. 이러한 재사용 원리 덕분에 전체 공정에서 배출되는 탄소보다 포집하여 없애는 탄소량이 더 많아지는 진정한 의미의 '탄소 순감축(Net-negative)'을 달성할 수 있다.박제영 교수는 "바닷물 속에 녹아 있는 이산화탄소를 직접 광물로 바꾸는 이번 기술은 막대한 열에너지가 필요했던 기존 대기 중 탄소 포집 기술의 한계를 극복한 것"이라며, "자연에서 배운 친환경적인 방법으로 이산화탄소를 유용한 자원으로 바꿀 수 있는 실질적인 해결책이 될 것"이라고 연구의 의의를 설명했다.  ▲ 해양 이산화탄소 포집 및 광물화 과정을 묘사하는 표지 논문 그림 이번 연구는 과학기술정보통신부의 'C1 가스 리파이너리 밸류업 사업'의 지원을 받아 진행되었다. 연구결과는 재료 화학 분야의 권위 있는 국제 학술지 '저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 에이(Journal of Materials Chemistry A)'에 게재되었으며, 그 우수성을 인정받아 전면 표지 논문(Outside Front Cover)으로 선정되었다. ▶ 논문제목:‘Paradigm-shifting carbon capture with high efficiency and net-negativity through bio-inspired oceanic mineralization’(1저자: 박정식 연구원; 공동교신저자: 오동엽, 박제영 교수)▶ 논문링크: https://doi.org/10.1039/d6ta03540j▶ 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/jyp-plastic-research/  ▲ (좌측부터) 화공생명학과 박정식 석박통합과정, 박제영 교수, 고려대 오동엽 교수   

서강대 공동 연구팀, PET·PEF 폐플라스틱 ‘분리 없이’ 고성능 소재로 업사이클링    ▲ 개발 연구진 : (좌측부터) 이준혁 연구원, 박제영 교수, 오동엽 교수, Bor-Yih Yu 교수   서강대 공동 연구팀, PET·PEF 혼합 폐플라스틱을 분리 없이 고성능 소재로 전환하는 차세대 업사이클링 기술 개발  서강대 화공생명공학과 박제영 교수 연구팀이 고려대 오동엽 교수 연구팀 및 대만국립대학교 Bor-Yih Yu 교수 연구팀과의 공동연구를 통하여, 기존 PET(polyethylene terephthalate)와 차세대 바이오 기반 플라스틱인 PEF(polyethylene furanoate)가 혼합된 폐플라스틱을 별도의 분리 공정 없이 고성능 PEFT(poly(ethylene furanoate-co-terephthalate)) 공중합체로 전환할 수 있는 새로운 업사이클링 기술을 개발하였다.  최근 탄소중립과 자원 순환에 대한 관심이 증가하면서, 석유 기반 PET를 대체하기 위한 바이오 기반 플라스틱 개발이 활발히 이루어지고 있다. 그중 PEF는 바이오매스로부터 유래한 원료를 기반으로 제조할 수 있으며 우수한 열적·기계적 특성을 가져 차세대 친환경 폴리에스터로 주목받고 있다. 그러나 향후 PEF의 사용량이 증가할 경우 기존 PET 폐기물과 혼합되어 새로운 재활용 문제를 야기할 가능성이 있다. 특히 PET와 PEF는 화학 구조와 밀도가 유사하여 기존 선별 기술만으로 완전히 분리하기 어렵고, 혼입된 PEF는 기존 PET 재활용 공정의 품질과 공정 안정성을 저하시킬 수 있다. 추가적인 분리 공정을 도입할 경우 공정 비용과 에너지 소비가 증가하며, 단순 혼합이나 용매 기반 공정 역시 소재의 물성 저하 또는 복잡한 공정이라는 한계를 가진다. 서강대 공동 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 PET와 PEF를 분리해야 할 대상으로 보는 기존 접근에서 벗어나, 두 소재의 높은 구조적 유사성을 오히려 화학적 업사이클링에 활용하는 전략을 제시하였다. 연구팀은 폐 PET와 PEF 사이의 직접 용융 에스테르 교환반응(direct melt transesterification)을 통해 별도의 분리 및 상용화제 첨가 없이 두 고분자를 하나의 PEFT 공중합체로 전환하였다. * 에스테르 교환반응(transesterification) : 고분자 내 에스테르 결합이 서로 교환되는 화학반응으로, 서로 다른 폴리에스터 사슬을 재배열하여 새로운 공중합체 구조를 형성할 수 있는 반응  연구팀은 직접 에스테르 교환반응을 이용하는 공정과 기존의 해중합 및 재중합 공정을 비교하여 합성 경로와 PET/PEF 조성에 따른 구조와 물성 변화를 체계적으로 분석하였다. 그 결과, PET와 PEF가 단순히 물리적으로 혼합되는 것이 아니라 분자 수준에서 무작위로 배열된 PEFT 공중합체를 형성하는 것을 확인하였다. 이러한 무작위 사슬 구조는 규칙적인 결정 형성을 억제하여 높은 투명성과 향상된 열가공성을 구현하는 동시에, PET와 PEF가 갖는 분자 간 상호작용을 유지하여 우수한 기계적 특성을 확보할 수 있도록 하였다.  ▲ PET·PEF 혼합 폐플라스틱의 분리 없는 업사이클링을 통한 고성능 PEFT 공중합체 제조 개념도  특히 개발된 PEFT 소재는 우수한 기계적 성능과 가스 차단 특성을 동시에 나타냈다. P50 소재는 101 MPa의 높은 인장강도를, T20 소재는 378%의 높은 파단신율을 나타내어 기존 상용 고분자 대비 우수한 강도와 연성의 균형을 확보하였다. 또한 P50은 PET 대비 수분 및 산소 차단 성능이 각각 약 2배와 3배 향상되었으며, 이를 바탕으로 식품 포장용 필름과 용기 등 실제 포장 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다. 또한, 연구팀은 Aspen Plus 기반 공정 시뮬레이션과 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)를 통해 환경적 효과도 검증하였다. 분리 및 해중합 공정을 생략한 T20 공정은 0.83 kg CO₂ eq.의 온실가스 배출량을 나타내어 기존 재활용 PET 대비 약 53% 감소한 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 PEF의 상용화 확대에 따라 발생할 수 있는 PET·PEF 혼합 폐기물 문제에 선제적으로 대응하여, 분리의 대상이었던 혼합 폐플라스틱을 새로운 고성능 소재로 전환하는 순환형 소재 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다. 서강대학교 연구팀은 “이번 연구는 PET와 PEF의 구조적 유사성을 활용하여 혼합 폐플라스틱을 별도의 분리 공정 없이 고성능 소재로 전환할 수 있음을 보여주었다”며, “향후 PEF 상용화에 따른 새로운 혼합 폐플라스틱 문제에 대응하고, 고성능·저탄소 순환형 플라스틱 기술로 확장될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 연구 결과는 재료 및 에너지 분야의 국제 저명 학술지 Journal of Materials Chemistry A에 “Separation-free upcycling of emerging PET/PEF waste streams into high-performance PEFT copolymers via direct melt transesterification” 제목으로 게재되었다.(1) 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/jyp-plastic-research/(2) 논문 링크: https://doi.org/10.1039/D6TA04823D 

서강대 공동연구팀, 폐 PET를 고성능 엔지니어링 플라스틱 PBT로 전환하는 저온 업사이클링 기술 개발       ▲ 개발 연구진 (좌측부터) 서강대 박제영 교수, 고려대 오동엽 교수, 신미라, 안영환 대학원생 서강대학교 화공생명공학과 박제영 교수 연구팀은 고려대학교 오동엽 교수 연구팀 및 현대자동차 연구진과의 공동연구를 통해, 폐 PET를 고성능 엔지니어링 플라스틱인 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 전환하는 저온 화학적 업사이클링 기술을 개발하였다. 탄소중립형 화학산업으로의 전환을 위해서는 메탄올과 같은 C1 기반 화학원료뿐 아니라, 사용 후 플라스틱에 축적된 고분자 탄소자원을 다시 고부가가치 화학소재로 전환하는 기술이 중요하다. 특히, PET는 음료병, 섬유, 포장재 등 일상생활 전반에서 널리 사용되는 대표적인 폴리에스터계 플라스틱이다. 그러나 사용 후 PET의 상당 부분은 고품질 소재로 재활용되지 못하고, 기존 재활용 공정은 물성 저하, 높은 에너지 소비, 복잡한 분리·정제 과정 등의 한계를 가진다. 특히 PBT는 자동차 및 전자소재 분야에서 사용되는 고부가가치 엔지니어링 플라스틱이지만, 주로 석유 기반 원료에 의존해 생산되고 있어 지속가능한 대체 생산 경로의 필요성이 커지고 있다. 공동연구팀은 폐 PET를 단순히 저부가가치 재생 플라스틱으로 되돌리는 것이 아니라, 고성능 PBT로 전환하는 분자 수준의 업사이클링 전략을 제시하였다. 본 연구에서는 choline chloride/zinc acetate 기반 deep eutectic solvent(DES) 촉매와 anisole 보조용매를 함께 사용하여, 150 °C의 비교적 낮은 온도에서 PET의 부탄디올 매개 글리콜리시스를 효과적으로 유도하였다. DES 촉매는 반응물의 친핵성과 PET 에스터 결합의 반응성을 동시에 높이고, anisole은 PET 사슬의 방향족 구조와 상호작용하여 고분자 내부 팽윤을 촉진함으로써 저온 조건에서도 높은 해중합 효율을 가능하게 하였다. 그 결과, 최적 조건에서 4시간 반응만으로 PET 전환율 94.5%, bis(4-hydroxybutyl) terephthalate(BHBT) 수율 83.6%를 달성하였다. 회수된 BHBT는 dimethyl terephthalate와의 중합을 통해 재생 PBT(r-PBT)로 전환되었으며, 제조된 r-PBT는 상용 PBT에 준하는 열적 특성과 기계적 강도를 보였다. 특히 인장강도 64 MPa와 파단신율 290%를 나타내어, 폐 PET 유래 소재임에도 엔지니어링 플라스틱으로 활용 가능한 우수한 물성을 구현하였다. 연구팀은 또한 전과정평가(LCA)를 통해 본 기술의 환경성을 검증하였다. 비교 대상은 대표적인 C1 화학원료인 메탄올을 사용하는 기존 메탄올분해 기반 PBT 재활용 공정으로 설정하였다. 분석 결과, 제안된 글리콜리시스 기반 공정은 메탄올분해 기반 공정 대비 지구온난화지수(GWP)를 19%, 비재생에너지 사용량(NREU)을 4% 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 이는 폐 PET에 축적된 탄소자원을 고부가가치 PBT로 전환하는 동시에, 기존 C1 기반 재활용 경로보다 환경 부담을 줄일 수 있음을 보여준다. 이번 연구는 폐 PET를 기존 PET 재생 소재로 되돌리는 수준을 넘어, 자동차·전자소재 등에 활용 가능한 고성능 PBT로 전환했다는 점에서 의미가 크다. 또한 독성 할로겐화 용매를 사용하지 않고, 저온 조건에서 높은 수율과 우수한 물성을 동시에 달성함으로써, 지속가능한 플라스틱 순환경제 구현을 위한 새로운 업사이클링 플랫폼을 제시하였다. - 폐 PET 저온 업사이클링 및 r-PBT 제조 공정 개요 박제영 교수는 “이번 연구는 폐 PET를 고성능 엔지니어링 플라스틱으로 전환할 수 있는 저온 화학적 업사이클링 전략을 제시한 것”이라며, “메탄올 기반 화학공정과의 비교를 통해 저탄소 촉매공정 설계의 중요성을 확인했다는 점에서도, 향후 탄소자원 고부가가치화 기술 개발에 기여할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 화학공학 분야의 국제 저명 학술지인 Chemical Engineering Journal (Elsevier)에 게재되었으며, 폐 PET를 저온 조건에서 고부가가치 엔지니어링 플라스틱 PBT로 전환하는 새로운 화학적 업사이클링 전략의 중요성을 인정받아 주목할 만한 연구 성과로 평가받고 있다   ▶ 논문제목: ‘Synergistic low-temperature upcycling of post-consumer PET into engineering-grade PBT: Dual-activation by deep eutectic solvents and anisole-induced swelling’ ▶ 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.177960 ▶ 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/jyp-plastic-research/   ▶화학공학 분야의 국제 저명 학술지인 Chemical Engineering Journal (Elsevier) 표지 전문