유기나노공학과 엄영호 교수 연구팀이 부경대학교 김대석 교수 연구팀과 공동연구를 통해 바나나 껍질 폐기물을 활용한 고성능·스마트 비건가죽 소재를 개발했다고 밝혔다.

이번 연구는 해양 유래 바이오매스와 농업 폐기물을 융합해 소재의 물성과 기능을 동시에 향상시키는 ‘물성-기능 동시 업사이클링(property-function co-upcycling)’ 전략을 제시한 것으로, 화학공학 분야 국제학술지 Chemical Engineering Journal에 게재됐다. 

바나나 껍질은 전 세계적으로 연간 약 1억 톤 이상 발생하지만 대부분 폐기되거나 저부가가치 용도로 활용되고 있다. 연구팀은 이러한 폐기물 자원을 고부가가치 토토사이트 무료포인트 환전로 전환하기 위해 해양 유래 다당류인 알지네이트와 키토산 나노휘스커를 결합한 복합 매트릭스를 설계했다. 이를 통해 기존 과일 기반 비건가죽의 한계였던 낮은 기계적 강도와 내구성을 극복했다.

개발된 비건가죽은 탄성률 0.9 GPa, 인장강도 33 MPa의 우수한 기계적 성능을 나타내며 기존 과일 기반 가죽 대비 크게 향상된 강도와 내구성을 보였다. 또한 반복 굽힘과 피로 변형 시험에서도 균열 없이 구조적 안정성을 유지해 실제 가죽 소재 수준의 내구성을 입증했다. 

연구팀은 여기에 온도에 반응하는 액정 엘라스토머(LCE)를 적층하여 외부 온도 변화에 따라 스스로 형태가 변하는 ‘스마트 비건가죽’을 구현했다. 이 소재는 30–80 °C 범위에서 가역적인 굽힘 변형을 보이며, 환경 변화에 반응하는 친환경 액추에이터 소재로의 활용 가능성을 제시했다. 

또한 본 비건가죽은 물 기반 탈가교 공정을 통해 완전히 분해·재가공이 가능해 기존 합성가죽과 달리 재활용과 순환이 가능한 지속가능 소재로 평가된다. 연구팀은 지갑·키링 등 실제 제품 제작을 통해 가공성과 응용 가능성도 확인했다. 

엄 교수는 “농업 폐기물과 해양 바이오매스를 결합해 고성능과 기능성을 동시에 확보한 새로운 업사이클링 플랫폼을 제시했다”며 “친환경 패션 소재뿐 아니라 미래 모빌리티 내장재, 스마트 액추에이터 등 다양한 산업 소재로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 산업통상자원부와 한국연구재단 등의 지원을 받아 수행됐다.