지구 환경 생각한 종이 기술 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (56)

 

종이빨대. 출처=www.calistraw.com

 
친환경과 재활용에 대한 이슈가 날마다 화제가 되는 요즘 스타벅스에서 플라스틱 대신 종이 빨대를 사용할 것이라고 밝혔는데요. 이처럼 지구의 쓰레기를 줄이기 위한 노력으로 100% 분해가 되는 종이를 활용한 다양한 아이템이 주목받고 있습니다. 과연 종이는 어떤 제품까지 대체할 수 있는 것일까요? 빨대뿐만 아니라 가구와 옷, 신발까지. 실제 종이로 만들 수 없는 제품은 세상에 존재하지 않은 것 같습니다.

책이나 상자 등을 뺀 다른 물건에서 종이로 만든 제품을 접한다는 것은 아직은 익숙하지 않은데요. 지구 환경을 위해 조금씩 종이로 바꿔나가는 것은 어떨까요? 그래서 오늘은 종이로 만든 아이템을 소개하려고 합니다.

◆페이퍼 가구

종이로 만든 가구라 하면 왠지 튼튼할 것 같지 않을 것 같다는 선입견이 드는데요. 종이로 만든 가구는 100% 재활용할 수 있어 친환경적이고, 가격도 목재 제품보다 저렴해 실용성을 추구하는 1인 가구 사이에서 점점 인기가 올라가고 있습니다. 목재 가구를 버릴 때에는 비용이 드는데, 종이 가구는 별도 부담이 없습니다. 한해 가구를 버리는 데 드는 비용만 연간 200억가량이라고 하니, 쓰레기 배출 부담도 줄일 수 있습니다.

‘위글 사이드 체어’. 출처=www.scandinavia-design.fr

최초의 종이 가구는 1972년 캐나다 건축가이자 디자이너인 프랑크 게리가 골판지를 겹쳐 만든 ‘이지 에지’(Easy Edge)인데요, 92년에는 가구회사 비트라가 ‘위글 사이드 체어’를 선보여 관심을 모았습니다. 이후 미국의 스마트 데코 퍼니처(Smart Doco Furniture)와 호주의 카톤(Karton)에서 종이 가구를 생산하면서 좀 더 알려지기 시작했는데요, 이케아에서도 종이 가구를 선보이기도 했습니다.

야외용 등받이 의자. 출처=페이퍼팝

국내 한 종이 가구 업체에서는 책장과 선반 등을 ‘DIY’(Do-It-Yourself·가정 용품의 제작·수리·장식을 직접 하는 것) 형태로 조립해 만드는 종이 가구와 야외용 등받이 의자 등으로 젊은 세대들에게 호소하고 있습니다. 저렴한 가격에 튼튼하고 멋진 디자인을 갖췄는데, 게다가 친환경적이라니, 이렇게 매력적인 종이 가구가 좀 더 대중화하기를 바랍니다.

◆종이섬유로 만든 한지 티셔츠

한지 소재로 만든 티셔츠. 출처=빈폴아웃도어

종이로 옷을 만들어 입으면 어떨까요? 실제 종이로 만든 티셔츠가 있습니다. 바로 친환경 천연 소재인 한지를 이용한 제품인데요. 뽕나무과인 닥나무에서 추출한 천연 소재에 레이온과 폴리에스테르를 섞은 티셔츠가 2016년 선보인 바 있습니다. 이 티셔츠는 여름에는 시원하고 겨울에는 보온력이 우수할 뿐만 아니라 냄새를 제거하고, 세균 발생을 차단해줍니다.

2016 봄·여름(SS) 후세인 샬라얀(Hussein Chalayan) ‘페이퍼 드레스’. 출처=스와로브스키 공식 유튜브

종이가 의류 소재로 본격 떠오르기 시작한 때는 99년으로, 프리미에르 비종(Premiere Vision·프랑스 파리에서 열리는 세계 최대의 섬유 전시회)에서는 이듬해 봄·여름(SS) 의류 소재로 소개되면서 세계적으로 주목받기 시작했습니다. 세계적인 명품 브랜드인 루이비통에서도 2005년 종이섬유로 만든 신사복을 선보였으며, 벨기에 브랜드 메종 마틴 마르지엘라는 2010년 봄·여름 컬렉션 무대에 종이와 일반실을 섞어 만든 드레스를 선보여 주목받기도 했습니다.

종이로 만든 옷은 가벼운 것은 물론이고 단열성과 내마모성, 흡습성(吸濕性), 소취(消臭·악취를 없앰) 및 자외선(UV) 차단 효과가 뛰어나다는 장점이 있는데요. 시간이 지나면 자연스럽게 썩어 사라지기 때문에 친환경적인 소재인 종이섬유로 만든 의류에 대한 연구가 계속되고 있습니다.

◆재활용 종이로 만든 ‘페이퍼 펄프 헬멧’

출처=바이크비즈닷컴(BikeBiz.com)

‘페이퍼 펄프 헬멧’(Paper Pulp Hemet·사진)은 영국 런던 시민들을 위해 만들어진 재활용 제품입니다. 이 헬멧의 소재는 바로 신문지에요. 매일 버려지는 신문지를 모아서 물과 섞어 만드는데요. 표백제나 접착제는 넣지 않고 유기농 첨가제와 천연 색소를 넣는다고 합니다.

출처=techfieber.de

이 헬멧(사진)은 6시간 동안 비를 맞아도 괜찮을 정도로 방수 기능이 뛰어나며, 매우 튼튼하고 가벼운데요. 종이로 만들어졌기 때문에 재활용하려면 쉽게 분리배출하면 됩니다.

◆종이로 만든 터치 키보드

출처=디자인붐(Designboom)

2012년 영국에서 스마트폰용 종이 키보드(사진)가 등장했는데요. 아이폰에 ‘진동 가상 키보드’라는 애플리케이션을 설치한 뒤 종이 위에 올린 다음 그 종이에 그려진 키보드를 누르면 글자가 입력됩니다. 이 키보드는 아이폰에 내장된 가속도계가 딱딱한 표면을 두드릴 때 발생하는 진동 주파수를 읽고 발생 위치까지의 거리를 측정해 특정 문자로 변환시키는 원리를 이용했습니다.

출처=한국연구재단

국내에서도 한국연구재단이 지난해 종이로 만든 3차원 터치 키보드(사진)를 개발했는데요. 종이의 거친 표면을 활용해 정전식 압력 센서를 구현하고, 손가락 끝에 흐르는 정전기로 반응을 이끌어내는 방식을 채택했습니다. 종이 키보드의 각 키는 개별 압력 센서로 구성해 눌리는 세기를 인식하도록 했는데요, 터치 세기에 따라 대·소문자를 구분해 출력할 수 있습니다.

이 키보드는 얇고 가벼운 것은 물론, 1000번 이상 구부려도 성능에 전혀 문제가 없을 정도로 유연성이 뛰어납니다. 종이는 저럼하고 대규모로 만들 수 있어 제작 비용도 낮출 수 있는데요. 앞으로는 종이로 만든 컴퓨터도 나오지 않을까 기대됩니다.

◆종이 가공제품을 위한 화학기술의 총체 염소

<표백 단계에 따른 색상의 변화. 출처=http://wood120.forestry.ubc.ca/

종이를 다양한 제품으로 가공하기 위해서는 목재로부터 펄프를 먼저 하나하나 분리시키는 작업이 필요한데요. 용도에 따라 작업 중 표백 과정이 필수로 따르기도 합니다. 표백에는 주로 염소계 약품을 쓰고, 과산화수소 등을 같이 이용해 펄프의 원래 색을 우리가 원하는 흰색에 가깝게 바꿔줍니다. 염소는 종이를 표백하는 역할뿐만 아니라 수돗물을 정화하는 용도로도 활용되는데요. 대표적으로 ‘락스’가 바로 염소계 표백제입니다.

한화케미칼은 우리나라 염소 및 가성소다(CA) 업계 1위를 달리고 있는데요. 한화케미칼의 가성소다는 제지와 섬유, 세제, 금속, 식품, 전기 등 광범위한 산업 분야에 쓰이며, 주로 수질이나 대기 오염 방지를 위한 수처리 용도로 사용됩니다. 지속가능한 미래를 위해 화학기술을 더해주는 한화케미칼의 활약을 기대해주길 바랍니다.

한화케미칼 블로거

*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.