[고분자공학] Development of Biodegradable High-performance Nanocomposite

1. 서론

현대 산업화와 생활수준의 향상으로 인해 플라스틱 사용이 급증했지만, 이로 인한 환경오염 문제가 심각하게 대두되고 있다. 전 세계 연간 플라스틱 생산량은 약 3억 3천만 톤에 달하며, 이중 약 50% 이상이 일회용품이나 포장재로 사용되고 있다. 그러나 대부분의 플라스틱은 분해기간이 수십 년에서 수백 년에 이르러 자연 환경에 축적되어 해양 생태계와 토양 오염을 초래하고 있다. 특히, 해양에는 약 800만 톤 이상의 플라스틱 쓰레기가 매년 유입되어 해양생태계의 파괴와 수산자원 감소, 인간 건강 위협 등의 문제를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 재생 가능하며 생분해가 가능한 소재 개발이 시급하며, 그 해결책의 하나로 생분해성 고성능 나노복합소재 개발이 부각되고 있다. 생분해성 고분자는 미생물, 햇빛, 산소 등에 의해 자연스럽게 분해되는 특성을 갖고 있으며, 이를 기반으로 한 나노복합소재는 기존 플라스틱보다 뛰어난 기계적 성질과 열적 안정성을 유지하면서도 빠른 생분해성을 보여주는 것이 최근 연구의 주목을 받고 있다. 특히, 생분해성 고분자에 나노입자를 첨가함으로써 물리적 특성, 내열성, 내충격성 등의 성능을 향상시…