인공위성,의료에도중요한재료,플라스틱,최근포장쓰레기의오발로환경오염의주범이플라스틱이라고경고를들을때마다플라스틱은피해야할재료가아닌가하는생각이들었습니다.그러던중과학문화포털사이언스올(www.scienceall.com)에서<플라스틱온라인특별전>을살펴보면서플라스틱에대해얼마나큰오해를했는지알수있었을뿐만아니라,과학과인류에게 또한플라스틱폐기물을줄이는아이디어를기술적으로만들어다양한산업은물론생활에도움이될것이라는기대를높여줍니다.
과학문화 포털 사이언스 올(w.scienceall.com)과 국립중앙과학관(w.scienceall.com)에서 열리는 플라스틱 온라인 특별 전열과 전기를 전달하거나 통하지 않는 재료를 이용한 다양한 온라인 과학체험 프로그램을 마련하고 있는 사이언스 올의 플라스틱?PLASTIC!’온라인 전시관에서는 플라스틱에 관한 다양한 사실을 안내하고 있습니다. 물론잘못사용하면심각한환경오염을일으키는주범이기도하지만,그럼에도플라스틱은의료와항공산업,IT기기,자동차등과학의다양한분야에서발전을가져온중요한재료이기도하죠.
이렇게 다양하게 활용되는 비결은 플라스틱이 가진 성질 덕분입니다. 열을 가했을 때 부드러워져서 다른 형태로 자꾸 만들 수 있는 열가소성이 있는 것도 있고 또 변형할 수 없는 열경화성이 있는 것도 있습니다. 또, 전기를 통하지 않는 절연체이므로 전선 피복등의 전기를 통하지 않는 장소에 넓게 사용되고 있습니다.
그러나 폴리아세틸렌이라는 이름으로 불리는 플라스틱이 있는데, 이는 ‘전기가 통하지 않는다’는 상식과는 다른, 전기가 통하는 성질을 가지고 있습니다. 이러한 성질 때문에 반도체에 들어가는 고가의 금속 대신 사용하거나 가벼운 액정 패널로 사용되며, 이를 통해 경제적이고 안전한 제품을 만들 수 있습니다.
최근에는 일반 플라스틱보다 10배나 열을 전달하는 플라스틱이 개발된 전자제품의 열을 식혀주는 열전달 플라스틱은 전자제품의 디자인을 바꾸었습니다. 기존 플라스틱은 열을 밖으로 내보낼 수 없어 TV나 모니터 같은 전자제품에서 활용될 경우 뒷구멍을 뚫어 팬을 이용해 열을 뽑아내야 했습니다. 하지만열전달플라스틱으로전자제품을만들면제품밖으로열을잘보낼수있기때문에구멍을뚫지않아도되고,이로인해에너지효율은기존플라스틱보다더높아졌습니다.생명을살려인류를바꾼재료,플라스틱은의료분야에서도중요한재료입니다.세균감염위험이적은의료비닐수액팩은의료분야에큰영향을미친대표적인아이템입니다. 또한 최근 프랑스에서 플라스틱 일종의 폴리우레탄으로 인공 심장을 개발하여 이식에 성공하였습니다. “여러 개의 플라스틱이 인공 장기로 사용되고 있는데 그 중 열에 강한 테프론은 인공 혈관을 만드는 데 사용합니다.” 테프론 분자를 압축하여 관처럼 만들면 실제 혈관처럼 유연한 인공 혈관이 되는 거죠. 또한 고밀도 폴리에틸렌은 단단하고 잘 닳지 않아 인공고관절과 같은 인공관절을 만드는데 사용됩니다.
탄소섬유 강화 플라스틱 소재를 부품화하는 생산 엔지니어링 공정 기술을 개발하여 생산 효율을 높이고 있다. 한국생산기술연구원의 자동차, 전기전자, IT기기용 고내열 부품에 사용하는 재료는 엔지니어링 플라스틱입니다. 가볍고 강한 특성을 극대화한 엔지니어링 플라스틱은 온도 100도 이상 150도 미만에 견딜 수 있는 플라스틱 소재로 기계 부품 및 프레임 재료로 널리 이용되고 있습니다. 이보다 강한 슈퍼엔지니어링 플라스틱은 사용 온도가 150도 이상이지만 금속과 플라스틱의 장점을 동시에 가진 고성능 소재입니다. 강도와 탄성 내열성이 더욱 강하여 미래의 항공 산업에 더 많은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 등장할 것으로 예측됩니다.
대표적 경량 소재인 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic)은 고강도, 고탄성 경랑소재로 미래 산업을 견인할 핵심 부품소재로 각광받고 있습니다. 철에 비해 강도는 10배 강하고 무게는 더 가벼우며 부식이 전혀 없어 금속 대체재로 사용합니다. 한국생산기술연구원은 탄소섬유 강화 플라스틱 소재를 부품화하는 생산 엔지니어링 공정 기술을 개발해 생산 효율을 높이고 있습니다.
재활용이 어려운 플라스틱은 3, 4번으로 표기되어 있다.환경을 생각하는 플라스틱, 생분해 생활에서 사용하는 플라스틱은 인체에 유해하고 환경오염을 일으키는 단점을 피할 수 없지만 그렇다고 모든 플라스틱이 문제가 되는 것은 아니다. 우리가사용을피해야하는플라스틱을구분하는방법은플라스틱번호와관련이있는데요.그중에서재활용이어려운플라스틱은표시번호3번,4번입니다.
3번은 PVC 폴리염화비닐 소재로 비닐랩, 지퍼백, 호스 등이 있습니다. 열에 약하고 소각할 때는 독성가스와 환경호르몬, 다이옥신, 납, 중금속이 함유되어 있어 재활용이 어려우므로 사용을 자제해야 합니다. 또한 4번은 LDPE 저밀도 폴리에틸렌으로 비닐 장갑, 비닐 봉지가 해당됩니다. 물론 신축성이 좋고 투명성이 있으며 화학성분이 나오지 않아 건강에 나쁜 것은 아니지만 재활용이 어려워 가급적 사용을 자제할 것을 권하고 있습니다.
현재 세계 각국은 플라스틱 폐기물을 줄이려고 다양한 아이디어를 통한 기술개발을 하고 있습니다. 한국에서는 내구성을 강화한 100% 생분해성 비닐 봉지를 한국 화학 연구원에서 개발하는 성과를 거두었습니다. 또한 환경호르몬을 배출하지 않는 식물성 성분인 이소솔바이드(isosorbide)를 이용한 고강도 투명 바이오플라스틱을 개발하였습니다.
플라스틱 폐기물을 줄이기 위한 다양한 방법을 기술로 찾고 있습니다.플라스틱은 환경 오염의 주범으로 도태되기보다는 과학적 활용을 통한 사회에 더 큰 공헌을 할 수 있도록 친환경 소재 개발에 힘쓰고 있습니다. 이렇게 플라스틱은 과학적으로 유용한 소재가 될 수 있도록 계속 발전해 나갈 수 있기를 바라며, 플라스틱의 환경 오염만을 탓하기 전에 우리가 먼저 환경을 지키는 사용에도 관심을 기울여 주시기 바랍니다.
