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버려진 폐황, 첨단 로봇 소재로 재탄생

환경분야
자원순환
게시일
2026.07.09
내용

 


■ 버려진 폐황, 첨단 로봇 소재로 재탄생


ㅇ 국내 연구진, 황 플라스틱 3D 프린팅 최초 성공

휘발유·경유를 만드는 정유 공정에서는 황이 부산물로 대량 발생해요.

그러나 폐황은 활용처가 마땅치 않아, 처리 비용과 환경 부담이 꾸준히 제기돼 왔어요.


ㅇ 황 플라스틱?

최근에는 이를 해결하기 위해 폐황을 원료로 활용한 황 플라스틱이 친환경 소재로 주목받고 있어요.


- 다만 기존 황 플라스틱은 소재 내부 구조가 촘촘하게 얽혀 있어 열을 가해도 잘 녹지 않아 3D 프린팅 적용이 불가능하다는 한계가 있었어요.


ㅇ 국내 연구 성과

이런 가운데 최근 국내 연구진이 그 한계를 뛰어넘어 황 플라스틱 3D 프린팅에 세계 최초로 성공해 주목을 받고 있어요.


- 내부 그물 구조를 의도적으로 느슨하게 설계해 노즐로 짜낼 수 있는 유동성을 확보한 것이 핵심이었어요.

- 이에 더해, 복잡한 구조물을 만들 수 있는 레이저 접합 기술도 함께 개발됐어요.

- 특수 레이저를 8초간 비추면 황 플라스틱 조각들이 단단하게 접합되어, 복잡한 구조물의 정교한 조립이 가능해요.

- 나아가 황 함량과 그물 구조를 정교하게 조절하여, 온도·빛·자석 같은 외부 자극에 반응해 모양이 변하는, ‘형상기억’이 가능한 4D 프린팅 기술까지 구현했어요.


ㅇ 소프트 로봇 개발

연구팀은 황 플라스틱에 철가루를 20% 혼합하여 동력 없이도 움직이는 일 센티미터(cm) 이하 크기의 ‘소프트 로봇’을 개발했어요.


- 소재가 가진 ‘형상기억’ 능력에 철가루의 ‘자기장 반응’ 기능이 더해지면서, 로봇은 자석의 움직임을 따라 정교한 동작을 수행할 수 있어요.

- 실제로 한국화학연구원 보도자료에 따르면, 이번 연구에서는 세 가지 형태의 소프트 로봇이 개발됐어요.

① 실 모양 로봇은 자석을 따라 이동하며 장애물을 넘고,

② 십자 모양 집게 로봇은 물건을 집어 목표 지점까지 운반해요.

③ 캡슐 모양 로봇은 설정 온도에 도달하면 스스로 뚜껑이 열려 내부 액체를 방출해요.


ㅇ 순환형 제조의 실현

- 사용이 끝난 출력물은 용해해 원료로 100% 재활용할 수 있어, 완전한 자원 순환이 가능해요.

- 3D 프린팅 → 출력물 → 열분해 → 재원료화


ㅇ 이번 기술의 핵심 내용, 한눈에 보기

이번 연구에서는 황 플라스틱의 3D 프린팅부터 소프트 로봇 제작, 재활용까지 다양한 기술 개발이 이루어졌어요.


- 그 주요 내용을 한눈에 정리하면 다음과 같아요.

3D 프린팅 구현/ 레이저 접합 기술 개발/ 형상기억 기능 구현/ 무동력 소프트 로봇 개발/ 순환형 제조 공정 실현


ㅇ 활용 전망

연구팀은 새롭게 개발된 황 플라스틱 복합소재가 다양한 산업 분야 및 제품으로 확장될 수 있을 것으로 전망했어요.


- 활용 분야

소프트 로봇/ 적외선 광학 렌즈/ 리튬-황 전지/Li-S


- 나아가 폐황을 첨단 소재 원료로 전환한다는 점에서, 환경 문제 해결과 고부가가치 산업 창출을 동시에 기대할 수 있어요.

- 한국화학연구원에 따르면, 연구팀은 국내 소재·부품 기업과 협력해 이번 기술을 다양한 첨단 제품으로 실용화해 나갈 계획이에요.

- 버려지던 황이 미래 산업을 이끄는 첨단 소재로 거듭나는 날을 기대합니다!


출처 | 한국화학연구원 보도자료 (버려지는 '폐황'으로 스스로 움직이는 4D 프린팅 기술 개발, 2026.03.04, https://www.krict.re.kr/bbs/BBSMSTR_000000000687/view.do?-%20mno=sub06_02&nttId=B000000109218Lr0aY7 )



태그
#폐황 #황플라스틱 #4D프린팅 #소프트로봇 #자원순환
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