새로운 방법으로 농업 폐기물을 지속 가능한 섬유로 변환

찰머스 공과대학의 연구자들은 농업 폐기물을 셀룰로스 기반 섬유로 전환하는 새로운 방법을 공개했는데, 이는 패션 산업에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.

팀의 연구, 출판 RSC 지속가능성(RSC Sustainability)에서는 귀리 껍질과 밀짚을 이용하여 용해성 펄프라고 알려진 셀룰로스 펄프의 일종을 생산하는 방법을 탐구합니다. 이 펄프는 섬유 제조에 필수적인 원료입니다.

기존 생산 방식은 물을 많이 사용하는 면이나 목재 기반 셀룰로스에 크게 의존하는데, 이 두 가지 모두 심각한 환경적 단점을 가지고 있습니다. 이와는 대조적으로, 이 새로운 방식은 농업 부산물을 활용하여 그렇지 않으면 폐기물이 될 수 있는 자원의 가치를 높입니다.

"이번 연구에서 더욱 발전시킨 이 방법을 통해 특정 농업 폐기물로 섬유 펄프를 만들 수 있음을 보여주었습니다."라고 찰머스 대학교 화학 및 화학공학과 조교수이자 선임 연구원인 다이애나 버닌은 보도자료를 통해 밝혔습니다. "이것은 기후 친화적이지 않은 면이나, 기후를 위해 보존해야 하지만 여러 용도로 사용하고 싶어 하는 목재 대신 폐기물로 섬유를 만들 수 있게 된 중요한 진전입니다."

지속 가능한 제조 공정

연구진은 원료를 가성소다에 끓여서 만드는 소다 펄핑(soda pulping) 방식을 공정에 활용했습니다. 이 방식은 독소를 제거할 뿐만 아니라, 광범위한 화학 처리 과정의 필요성을 줄여 공정을 간소화합니다. 

버닌은 "가성소다에는 자연에 영향을 미치는 독소나 물질이 포함되어 있지 않습니다."라고 덧붙였습니다. "소다 펄핑은 목재 섬유에는 적합하지 않기 때문에 밀짚과 귀리 껍질로 섬유 펄프를 만드는 데 필요한 화학 물질이 산림 기반 셀룰로스를 만드는 것보다 적습니다. 또한, 쪼개거나 껍질을 벗기는 것과 같은 가공 과정이 필요하지 않기 때문에 공정이 더 간단합니다. 또한, 귀리와 밀 생산 후 남은 찌꺼기를 셀룰로스 추출 원료로 사용할 수 있어 경제적 가치도 높아집니다."

잠재적 사용 확대

이 연구 결과는 더 광범위한 응용 가능성을 시사합니다. 지속적인 연구의 예비 결과에 따르면 들판 풀의 압착 케이크는 용해성 펄프 제조에도 유망한 것으로 나타났습니다. 이는 다양한 농업 잔류물을 지속가능한 섬유로 재활용할 수 있는 길을 열어줄 수 있습니다.

베르닌은 셀룰로스 추출을 위한 인프라와 공정을 이미 갖추고 있는 기존 펄프 및 제지 산업을 활용함으로써 상당한 기회를 얻을 수 있을 것으로 보고 있습니다.

그녀는 "새로운 생산 시설을 짓는 대신 기존 산업을 활용하고 공정을 조정할 수 있다면, 우리는 이미 먼 길을 왔다"고 덧붙였다.

이 연구의 주저자인 조안나 보이타스는 찰머스 대학의 전 박사후 연구원이자 현재 이 프로젝트의 파트너 중 하나인 혁신 기업 Tree To Textile의 연구원입니다. 그녀는 이 연구의 잠재적 영향을 강조합니다.

"이 연구는 농업 폐기물에 엄청난 잠재력이 있음을 보여줍니다. 우리는 이러한 셀룰로스 스트림을 미래 의류에 활용할 수 있는 기회를 간과해서는 안 됩니다."라고 그녀는 보도자료에서 밝혔습니다.

출처: 찰머스 대학교