화학연, 플라스틱과 셀룰로오스 나노크리스탈 합성
음료에 젖지 않고 해양과 토양서 100% 생분해
음료에 젖지 않고 해양과 토양서 100% 생분해
화학연 제공
한국화학연구원은 오동엽·곽호정 박사팀과 박제영 서강대 교수팀은 100% 생분해되면서 기존 종이 빨대보다 기능이 우수하고, 대량 생산이 쉬운 '친환경 종이 빨대' 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.
현재 종이 빨대는 100% 종이만으로 만들어지지 않고 표면에 주로 폴리에틸렌(PE)이나 아크릴 수지를 코팅해 액체에 닿을 때 눅눅해지는 것을 막는다. 종이컵에도 종이 빨대에 코팅된 물질이 쓰이는데, 사용 후 폐기 시 코팅 물질이 분해되지 않고 작은 입자로 떨어져 나와 미세플라스틱을 생성시킨다는 보고가 있다.
기존 종이 빨대는 음료에 오래 두면 눅눅해지고, 탄산음료를 마실 때 종이 빨대의 표면 특성으로 인해 거품이 다량 생긴다. 최근 종이 빨대를 대신해 폴리락틱산 빨대(옥수수 플라스틱 빨대), 쌀 빨대가 쓰이는 데, 폴리락틱산 빨대는 해양에서 잘 분해되지 않고, 쌀 빨대는 분해는 잘 되나 대량 생산이 어려워 가격이 비싼 단점이 있다.
연구팀은 대표적 생분해 플라스틱인 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS)를 합성한 후, 여기에 셀룰로스 나노크리스탈을 소량 첨가해 코팅 물질을 만들었다. 셀룰로스 나노크리스탈은 종이의 주성분과 같아 종이 빨대를 코팅할 때 종이 표면과 생분해 플라스틱을 단단히 붙여주는 역할을 한다.
이 종이 빨대는 코팅물질이 균일하고 단단하게 붙어 쉽게 눅눅해지거나 거품을 많이 일으키지 않는다. 아울러, 코팅 물질 자체가 종이와 생분해 플라스틱이기 때문에 100% 썩어 없어진다.
기존 종이 빨대는 5℃ 찬물에 1분간 담갔다 꺼낸 후 약 25g 무게추를 걸었을 때 심하게 구부러졌다. 반면에 연구팀이 개발한 종이 빨대는 같은 조건에서 50g 이상의 무게추를 올려도 잘 구부러지지 않았다.
바다에서도 분해가 잘 돼 포항 인근 해안의 수심 1.5∼2m에 종이 빨대를 60일 동안 담가 놓자 무게는 50% 이상 줄었고, 120일 후에는 완전히 사라졌다. 기존 일반 플라스틱 빨대와 옥수수 플라스틱 빨대는 120일 후에도 형체를 보존했고, 전혀 분해되지 않았다고 연구팀은 설명했다.
오동엽 화학연 박사는 "플라스틱 시대에 살고 있는 우리가 나아가야 할 방향을 제시한 연구결과로, 사용하기 편한 일회용 플라스틱부터 다양한 친환경 소재로 바꿔 나간다면 미래 환경은 우리가 걱정하는 것보다 훨씬 나아질 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(지난달 21일)'에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
화학연 제공
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