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[플라스틱 대안] 생분해 플라스틱을 합성해 코팅한 종이 빨대
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[플라스틱 대안] 생분해 플라스틱을 합성해 코팅한 종이 빨대
  • 박주현 기자
  • 승인 2022.12.30 15:24
  • 댓글 0
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눅눅해지지 않고 100% 생분해되는 종이 빨대 개발

플라스틱 빨대의 대안으로 나온 종이 빨대는 쉽게 눅눅해지는 등 사용감이 좋지 않은 단점이 있었다. 국내 연구팀이 쉽게 눅눅해지지 않으면서 100% 생분해되는 종이 빨대를 개발했다는 소식이다. 

어떤 방법으로 만들었을까.

한국화학연구원 오동엽-곽호정 박사팀과 서강대학교 박제영 교수 공동 연구팀은 대표적 생분해 플라스틱인 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS, Poly(Butylene) Succinate)를 합성해 셀룰로오스 나노크리스탈을 소량 첨가해 코팅 물질을 만들었다고 설명한다.

용어 설명 
PBS
는 석유계 폴리프로필렌과 유사한 물성을 보이는 폴리에스터 계열의 생분해성 바이오플라스틱이다. 셀룰로오스 나노크리스탈은 자연계에서 가장 많은 고분자인 셀룰로오스를 직경 10-20 nm, 길이 200 nm인 나노입자로 만들어, 표면적을 넓힌 소재를 말한다.

보통 종이 빨대는 코팅되지 않은 부분이 물과 닿으면 눅눅해지고 탄산음료에 닿으면 쉽게 거품이 이는 불편함이 있다. 이는 종이 부분이 물과 쉽게 결합하고 코팅된 플라스틱 부분은 물을 밀러내는 성질 때문에 탄산음료에 종이 빨대의 불균일한 표면이 부딛히기 때문이다. 

연구팀은 첨가된 셀룰로오스 나노크리스탈이 종이의 주성분과 같은 성분이라 종이와 잘 붙기 때문에 종이 빨대를 코팅할 때 종이 표면과 생분해 플라스틱을 단단히 붙여주는 역할을 한다고 밝혔다. 코팅 물질이 균일하고 단단하게 붙어 쉽게 눅눅해지거나 거품을 많이 일으키지 않는다는 것. 코팅 물질 자체가 종이와 생분해 플라스틱이 때문에 쓰레기로 배출 시 100% 썩어 없어진다.

찬 음료뿐만 아니라 뜨거운 음료 속에서도 일정한 성능을 유지하며, 물이나 차, 우유나 기름이 포함된 음료, 탄산음료 등 다양한 음료를 휘젓거나 오랜 시간 사용해도 눅눅해지거나 구부러지지 않는다고 설명하고 있다.

찬물에 1분간 담갔다 꺼낸 후 눅눅해진 정도 관찰 실험 /한국화학연구원

연구팀이 개발한 종이 빨대는 5℃ 찬문에 1분간 담갔다 꺼낸 후 50g 이상의 무게를 견디고 잘 구부러지지 않았다고. 또한 바다에서의 분해력은 포항시 북구 흥에읍 오도리 인근 해안의 수심 1.5~2m 깊이에 빨대 샘플을 담가 해양환경에서 분해되는 것을 시험했다.

실제 해양환경 분해 시험 장소의 지도, 사진, 그리고 플라스틱 망에 담긴 각종 빨대 샘플들 /한국화학연구원

일반 플라스틱 빨대와 옥수수 플라스틱 빨대는 120일 동안 전혀 분해되지 않았고, 기존 일반 종이 빨대는 형체를 보존했으며, 총 무게의 불과 5%만 감소한 반면 연구팀이 개발한 빨대는 60일 동안 무게가 50% 이상 감소했고, 120일 후에는 완전히 사라졌다.

바다에 넣은 후 120일 동안 빨대의 분해 정도 /한국화학연구원

해당 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science, IF:17.52) ‘Biodegradable, Water-resistant, Anti-fizzing, Polyester Nanocellulose Composite Paper Straws(생분해성, 내수성, 부동성, 폴리에스테르 나노셀룰로오스 복합 종이 빨대)’라는 제목으로 지난달 21일 게재되었다.

 

 

 

 

 

케미컬뉴스 박주현 기자



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