한국화학연구원, 100% 생분해되는 친환경 종이 빨대 개발

[헤럴드경제=구본혁 기자] 콜라, 사이다와 같은 탄산음료에 꼽아도 눅눅해지거나 구부려지지 않는 친환경 종이 빨대가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 대량 생산하기에도 쉬워 향후 식당이나 카페의 플라스틱 빨대 규제에 대응할 수 있을 것으로 기대된다.

현재 사용되는 종이 빨대는 100% 종이가 아닌 폴리에틸렌(PE)이나 아크릴 수지로 표면을 코팅한다. 때문에 사용 후 폐기할 때 코팅된 폴리에틸렌이 분해되지 않고 작은 입자로 떨어져나와 미세플라스틱을 생성시키고 재활용이 어렵다는 문제를 가지고 있다.

사용할 때도 기존 종이 빨대는 음료에 오래 두면 눅눅해지고, 탄산음료를 마실 때 거품이 다량 발생하기도 한다.

한국화학연구원 오동엽-곽호정 박사팀과 서강대학교 박제영 교수 공동 연구팀은 100% 생분해되면서 기능이 기존 종이 빨대보다 우수하며 대량 생산이 쉬운 친환경 종이 빨대를 개발했다.

연구팀은 대표적 생분해 플라스틱인 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS)를 자체 기술력으로 합성한 후, 여기에 셀룰로오스 나노크리스탈을 소량 첨가해 코팅 물질을 만들었다. 첨가된 셀룰로오스 나노크리스탈은 종이의 주성분과 같은 성분이라 종이와 잘 붙는다.

기존 종이 빨대는 코팅 시 플라스틱을 이렇게 단단히 붙여주는 역할을 하는 물질이 없었다. 그래서 표면이 플라스틱으로 균일하게 코팅되지 않아 사용할 때 불편한 점이 있었다. 가장 큰 불편함은 코팅되지 않은 부분에 음료가 닿아 빨대가 눅눅해진다는 점이다.

연구팀이 개발한 새로운 종이 빨대는 코팅 물질이 균일하고 단단하게 붙어, 쉽게 눅눅해지거나 거품을 많이 일으키지 않는다. 게다가 코팅 물질 자체가 종이와 생분해 플라스틱이기 때문에 100% 썩어 없어진다.

연구팀은 친환경 종이 빨대가 찬 음료뿐만 아니라 뜨거운 음료 속에서도 일정한 성능을 유지하는 것을 확인했다. 또한 물이나 차, 우유나 기름이 포함된 음료, 탄산음료 등 다양한 음료를 휘젓거나 오랜 시간 사용해도 눅눅해지거나 구부러지지 않는 것을 확인했다. 눅눅해진 정도를 실험한 결과, 기존 종이 빨대는 5℃ 찬물에 1분간 담갔다 꺼낸 후 약 25g 무게 추를 걸었을 때 심하게 구부러졌다. 반면에 연구팀이 개발한 종이 빨대는 같은 조건에서 50g 이상의 무게 추를 올려도 잘 구부러지지 않았다.

이 빨대는 바다에서도 분해가 잘 되는 것으로 나타났다. 일반적으로 바다는 온도가 낮고 염도 때문에 미생물 증식이 어려워 종이나 플라스틱의 분해가 토양에서보다 훨씬 느리다. 연구팀은 포항시 북구 흥애읍 오도리 인근 해안의 수심 1.5-2m 깊이에 빨대 샘플을 담가 해양환경에서 분해를 시험했다.

일반 플라스틱 빨대와 옥수수 플라스틱 빨대는 120일 동안 전혀 분해 되지 않았다. 기존 일반 종이 빨대는 형체를 보존했고 총 무게의 불과 5%만 감소했다. 반면 연구팀이 개발한 빨대는 60일 동안 무게가 50% 이상 감소했고 120일 후에는 완전히 사라졌다.

오동엽 박사는 “우리가 자주 사용하는 플라스틱 빨대를 종이 빨대로 바꾼다고 바로 그 효과가 즉각 나타나진 않겠지만 시간이 지나면 그 차이는 클 것”이라면서 “사용하기 편한 일회용 플라스틱들부터 다양한 친환경 소재로 차근차근 바꾼다면, 미래 환경은 우리가 걱정하는 것보다 훨씬 나아질 것으로 본다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 21일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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