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과학과 놀자

공기로부터 쌀과 빵을 생산한 기술 '암모니아 합성'

원유를 끓는점 차이로 분리·정제해 나프타, 휘발유, 경유, 등유, 아스팔트 등을 생산하는 것이 정유산업이라면, 정유산업에서 나온 나프타 또는 천연가스를 가지고 다양한 물성(물질의 성질)의 재료를 만드는 분야가 석유화학산업이다.  우리 소지품의 70% 이상이 석유화학 관련 제품이지만, 우리에게 석유화학산업은 낯선 느낌이다. 석유화학산업의 사업 범위가 넓고, 우리와 간접적으로 연결돼 있기 때문에 명확한 이미지를 그리기 힘들 수 있다. 우리 삶에 가까이 있지만 멀게 느껴지는 석유화학산업에 대해 알아보자. 새로운 재료를 만들다정유산업에서 끓는점 100도 이하인 탄화수소 혼합물을 모아 경질나프타를 생산하며, 보통 석유화학산업의 원료로 사용한다. 석유화학산업에서 탄소 개수가 2~5개인 경질나프타를 높은 온도(800~850도)에서 열분해해 수소 및 탄소 개수가 1~10개 이상까지 다양한 성분을 얻을 수 있다. 대표적인 열분해 생성물은 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 중질유분 등이 있다. 혼합물을 정제해 각각 99% 이상의 순수한 물질(단량체·monomer)을 얻으며, 레고처럼 이들을 같은 혹은 다른 성분들과 조립해 더 분자량이 큰 물질(고분자·polymer)을 합성한다. 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC) 등 이렇게 합성한 고분자들은 쌀 알갱이 형태로 다른 회사에 납품되기 때문에 ‘산업의 쌀’로 부르기도 한다. 석유화학제품은 소비자가 바로 사용할 수 없지만, 가공을 통해 우리 삶에 밀접한 자동차, 전자제품, 섬유, 식품용기 재료로 활용된다. 천연재료(철, 알루미늄, 목재, 면, 양모 등)를 대체하기 위해 가격이 저렴하고 물성이 좋은

생글기자

미세 플라스틱을 먹지 않으려면

2020년 코로나19로 사람들의 외출이 줄고 일회용품 사용과 배달음식을 사 먹는 경우가 늘었다. 이로 인해 2020년 상반기 일회용품 쓰레기가 전년 대비 폐비닐 11.1%, 폐플라스틱이 15.16% 증가했다. 일회용품을 계속 쓰다 보면 쓰레기 문제는 더 큰 부메랑이 되어 우리에게 돌아올 것이다. 플라스틱 쓰레기를 줄이려면 어떻게 해야 할까.서울 중심부에는 ‘플라스틱 방앗간’이란 곳이 있다. 이곳은 쌀이 아니라 ‘플라스틱’을 빻아서 새로운 제품을 만드는 곳이다. 일명 ‘참새클럽’이란 회원들이 병뚜껑 같은 작은 플라스틱 쓰레기를 보내면 이를 재질과 색깔별로 분쇄, 튜브 짜개 같은 제품을 만들어 참새클럽 회원들에게 다시 보내주는 시스템이다. 제주개발공사는 제주의 주요 관광지에 페트병 자동수거 보상기 사업을 진행 중이다. 음료를 마신 후 페트병이나 캔을 페트병 자동수거 보상기에 넣으면 포인트를 적립해주고, 분리수거된 캔과 페트병은 1/10 크기로 압축해 재활용한다. 플리츠마마란 기업은 폐플라스틱으로 업사이클링 의류를 제작한다. 폐페트병 53개로 옷을 만들고 21개로 가방을 만든다. 하지만 이 업체는 깨끗하게 버려진 페트병을 모으는 게 힘들었다. 다행히 제주개발공사의 깨끗한 폐페트병 모으기 사업 덕분에 업사이클링 의류를 만들 수 있었다.이 이외에도 삼성전자의 플라스틱 줄이기 활동, 이제는 일반화된 스타벅스의 종이 빨대 사용 운동, 포카리스웨트의 블루라벨(손쉽게 라벨을 분리할 수 있도록 이중 절취선을 표시한 라벨) 사용 등이 눈길을 끈다.많은 기업들이 일회용품 사용을 줄이거나 재활용하기 위한 노력을 기울이고 있지만 소비자의 노력이 뒷받침돼야

생글기자

인류의 선물 '플라스틱'…환경오염 줄이는 지혜도 모아야

인류 역사상 플라스틱이라는 물질이 대중에게 처음 선보이게 된 건 1862년 런던 만국박람회를 통해서였다. 당시만 하더라도 ‘파크신(parkesine)’이라 명명된 이 신물질이 장차 인간의 삶에 획기적인 변화를 가져오게 될 거라는 사실을 인식한 사람은 아무도 없었다. 그리고 그로부터 7년 뒤, 이 물질은 ‘셀룰로이드(cellulod)’라는 이름으로 다시 등장한다. 애초엔 값비싼 당구공 재료인 상아를 대체할 물질로 개발되었지만, 정작 사람들 손에 쥐어진 것은 당구공 대신 틀니와 만년필, 영화 필름, 단추, 주사위 등이었다.파크신과 셀룰로이드는 질산셀룰로스(nitrocellulose)에 기반을 둔 물질로 식물 속에 함유되어 있던 물질을 가공한 천연소재라는 공통점을 가지고 있다. 이에 반해 1909년 미국의 화학자 레오 베이클랜드가 포름알데히드와 페놀을 이용해 만든 ‘베이클라이트(bakelite)’라는 물질은 완전히 인공적으로 합성된 진정한 의미의 플라스틱이라 할 수 있다. 적어도 이후에 개발된 대부분의 플라스틱은 화학적으로 합성된 고분자 물질이기 때문이다. 그런 의미에서 우리는 플라스틱을 합성수지라고 부르기도 한다.플라스틱이라는 말은 ‘쉽게 원하는 모양으로 가공할 수 있다’는 뜻을 가진 그리스어 플라스티코스(plastikos)에서 유래했다. 분명 이러한 조형성과 가소성은 플라스틱의 최대 장점이라 할만하다. 게다가 플라스틱은 가볍고 견고하며, 광택이 풍부하면서 착색이 용이하고, 전기 절연성과 투광성이 우수하다. 그리고 결정적으로 그 활용도에 비해 가격이 매우 저렴하다. 그만큼 우리 실생활에서 플라스틱이 차지하는 비중은 점점 더 커지고 있다. 1980년대 중반을 기점으로

생글기자

플라스틱 쓰레기, 안 쓰는 게 정답이다!

세계 쓰레기의 절반 이상을 수입하던 중국이 쓰레기 수입을 차츰 중단하면서 세계는 쓰레기 처리 문제로 골치를 앓게 됐다. 그 가운데서 가장 문제가 된 게 플라스틱 쓰레기다. 프란스 팀머만스 유럽연합 집행위원회 부원장은 일회용 플라스틱을 두고 이렇게 말했다. ‘만드는 데 5초, 사용하는 데 5분, 분해되는 게 500년!’ 900년을 살아남은 도깨비 ‘공유’만큼 질긴 플라스틱 쓰레기는 전 세계에서 한 해 동안 약 630만t(2015년 기준) 발생한다고 한다.플라스틱 쓰레기는 땅에 묻히기도 하지만 일부는 강이나 배수구 등을 타고 바다로 흘러 들어오는데 바다 위를 떠다니는 플라스틱 쓰레기만 3500만t에 이를 정도다. 그래서 세계 곳곳에서 플라스틱 쓰레기를 잔뜩 먹고 죽은 고래, 낚싯줄을 목에 동여맨 채 죽어가는 거북이, 플라스틱 집을 이고 힘들게 살아가는 게 등이 발견되는 것이다. 우리 식탁도 안전할 수 없다. 바다를 떠다니다 거친 파도와 자외선에 부서진 미세 플라스틱은 바다 생태계의 먹이가 되고 사람들에게 잡혀서 우리의 먹을거리가 되기 때문이다. 실제로 우리가 먹는 천연 소금과 생선, 새우, 굴 등에서 다량의 플라스틱 성분이 검출되고 있다.그래서 세계는 지금 플라스틱 줄이기 전쟁을 시작했다. 영국의 주요 슈퍼마켓들은 2025년까지 불필요한 일회용 비닐봉지 사용을 금지하기로 했고 유럽연합은 일회용 플라스틱에 세금은 부과하는 다양한 방안을 마련하려고 한다. 얼마 전에는 플라스틱을 분해하는 효소가 개발됐다는 소식도 들렸다. 하지만 넘치는 플라스틱 쓰레기를 해결하기에는 역부족이라고 한다. 결국 안 쓰는 것만이 가장 큰 해결책이라는 건데, 생활 곳곳에 퍼져 있는