보통 버려지는 과일나무의 잎을 예상치 못하게 사용하여 매우 흡수성이 뛰어난 소재를 만들 수 있습니다.

파인애플 잎 폐기물

메콩 삼각주에는 달콤하고 맛있는 과일을 생산하는 유명한 퀸 파인애플 품종이 있으며, 널리 재배되어 전국 최대 생산량을 자랑합니다. 파인애플 제품은 꺼우득(하우장), 딱꺼우-끼엔장, 떤푹( 띠엔장 ) 등의 이름과 연관되어 있습니다.

하지만 파인애플은 단순히 과일 자체의 가치만 창출하는 것이 아닙니다. 수확 후 다량의 파인애플 잎이 폐기물로 남게 되어 거의 쓸모가 없습니다. 농부들은 주로 땅에 묻거나 아주 소량을 바이오가스로 사용하는 방식으로 처리합니다.

칸토 대학교(CTU) 연구팀과 함께 하우장성 (Hau Giang )으로 출장을 갔던 CTU 기술대학 부교수 반 팜 단 투이(Van Pham Dan Thuy) 박사는 풍부한 파인애플 잎을 고분자로 합성하여 초흡수성 소재를 개발할 수 있다는 사실을 깨달았습니다. 이 새로운 연구 주제의 성공은 유아 및 노인용 기저귀 생산에 응용 가능성을 열어주며, 향후 산업 생산에도 활용될 것으로 기대됩니다.

초기 아이디어와 함께 발표된 자료를 면밀히 검토한 반 팜 댄 투이(Van Pham Dan Thuy) 부교수는 전 세계적으로 물을 저장할 수 있는 입자를 만드는 연구가 많이 진행되었으며, 우리 연구팀이 최초는 아니라고 말했습니다. 그러나 이전 연구 프로젝트들은 셀룰로스를 선택하지 않고 상용화된 셀룰로스 유도체를 사용하는 방식을 따랐습니다. 셀룰로스 유도체를 사용하여 초흡수성 폴리머를 만드는 공정을 비교해보면, 편의성은 높지만 수분 흡수율과 구조적 내구성 측면에서 효율성이 높지 않다는 것을 알 수 있습니다. 더욱이, 파인애플 잎의 원료를 초흡수성 소재 제작에 활용한 연구는 발표된 바가 없습니다.

카우덕 파인애플은 수확 후 많은 양의 파인애플 잎이 남습니다.

파인애플 잎은 셀룰로스 함량이 매우 높지만, 연구팀은 파인애플 잎에서 추출한 셀룰로스를 활용하는 것을 목표로 합니다. 이러한 연구 활동은 메콩 삼각주 파인애플 농가들이 파인애플 잎 가공 솔루션을 찾는 데 있어 더욱 큰 의미를 갖습니다. 이에 비해 시중 셀룰로스 제품은 가격이 더 높습니다.

따라서 파인애플 잎에서 셀룰로스를 추출하는 동시에, 파인애플 잎을 이용하여 셀룰로스를 생성하는 공정을 구축했습니다. 이를 시스템에 투입하여 고흡수성 폴리머를 합성함으로써, 파인애플 잎 폐기물을 활용하여 첨단 제품을 개발하는 솔루션에 기여했습니다. 이 제품의 가장 큰 장점은 수중 환경에서 최대 21일 동안 구조를 유지하며, 자체 질량 대비 최대 1,900배의 수분 흡수율을 보인다는 것입니다.

이 연구 프로젝트는 2018년에 시작되었습니다. 연구 과정에서 연구팀은 결과물이 100% 생분해되지 않는다는 사실을 발견했습니다. 따라서 연구팀은 생분해성이 더 높은 제품을 지속적으로 개발하고 있습니다.

높은 적용성

이 연구 결과의 핵심은 농업 폐기물을 활용하여 더 나은 물성을 가진 고흡수성 고분자를 개발했다는 ​​것입니다. 연구팀은 일반적으로 고흡수성 고분자를 합성하는 과정은 단량체를 사용하는 것이라고 설명했습니다. 그런 다음 중합 반응을 통해 고분자 사슬 사이에 가교 결합을 형성하는 조건으로 고흡수성 고분자를 만듭니다. 이것이 바로 고흡수성 고분자의 합성입니다. 그러나 셀룰로오스를 첨가하면 고분자 사슬에 결합되어 더 단단하고 강한 물질 구조를 형성하고, 이는 수분 흡수 능력을 증가시키는 데 도움이 됩니다.

연구진은 연구 결과를 받은 후 과학기술부 지식재산청에 출원을 제출하고 현재 평가 결과를 기다리고 있습니다. 이 연구 프로젝트는 파인애플 잎의 셀룰로스를 이용하여 초흡수성 소재를 합성하는 시스템을 구축하여 생활 속 적용 및 농업 생산에 재사용할 수 있는 가능성을 열어줍니다. 농업 분야에서는 수분 흡수율이 우수한 제품을 채소와 관상용 꽃 화분에 심어 사용할 수 있습니다. 물을 너무 많이 주어도 초흡수성 입자가 물을 흡수했다가 천천히 "방출"하여 식물이 이용할 수 있도록 합니다.

파인애플 잎의 셀룰로스를 초흡수성 소재에 적용하는 새로운 솔루션이기 때문에 연구팀은 수많은 기술적 난관을 극복했습니다. 3년간의 개발 및 개선 끝에 이 제품이 탄생했습니다. 현재 연구팀은 염수 흡수에도 적용 가능한지 시험 중이며, 이를 통해 가뭄 및 염분 농도가 높은 지역에서도 적용 가능성을 열어갈 것입니다.

녹색하고 지속 가능한 경제로의 전환 속에서, 경제 전문가들은 순환 경제를 하나의 도구로 보고 있습니다. 세계 여러 국가에서는 환경에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 경제 발전을 추구하는 새로운 접근 방식을 취하고 있습니다.

연구소와 대학의 연구 활동과 더불어 기업들은 시장 수요를 충족하고 지속가능한 가치를 창출하기 위해 친환경 제품 및 서비스 개발에 집중하고 있습니다. 따라서 친환경 제품 및 서비스를 홍보하고 소개함으로써 고객 유치 및 수익 창출을 기대합니다. 파인애플 잎 활용 기술 연구 프로젝트를 통해, 생명 유지, 농업 생산, 친환경 경제 발전, 그리고 환경 보호에 기여하는 새롭고 유용한 제품들을 개발할 수 있는 유망한 소재 자원이 확보되었습니다.

출처: https://danviet.vn/la-cua-loai-cay-cho-trai-nhieu-mat-truoc-chi-vut-di-khong-ngo-lai-co-the-tai-ra-vat-lieu-sieu-sut-nuoc-20240810171051007.htm