눅눅함 없는 '완벽한' 종이빨대 나왔다…120일 만에 100% 분해까지

화학연구원, 대량생산 가능한 친환경 빨대 개발

한국화학연구원이 해양과 토양에서 100% 생분해되면서 눅눅해지지 않는 친환경 종이 빨대를 개발했다. 사진은 왼쪽부터 이번 연구를 주도한 곽호정·오동엽 한국화학연구원 바이오화학연구센터 박사./ 사진=한국화학연구원

국내 연구진이 해양과 토양에서 100% 생분해되면서 눅눅해지지 않는 친환경 종이 빨대를 개발했다.

한국화학연구원(화학연)은 6일 오동엽·곽호정 바이오화학연구센터 박사 연구팀이 기존 종이 빨대보다 우수하며 대량 생산이 가능한 종이 빨대를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 최근 국제학술지 '어드밴스드 사이언스'에 게재됐다.

현재 종이 빨대는 완전히 종이만으로 만들어지지 않는다. 빨대나 종이컵이 액체에 닿고도 기능을 제대로하려면 표면을 코팅해야 한다. 코팅 물질은 폴리에틸렌과 아크릴 수지로, 비닐봉지나 접착제와 같은 물질이다. 문제는 폴리에틸렌은 분해되지 않고 미세 플라스틱을 생성시킨다. 또 종이와 플라스틱이 섞여 재활용도 쉽지 않다.

화학연 연구팀은 폴리부틸렌숙시네이트(PBS)를 자체 기술력으로 합성하고, 여기에 셀룰로오스 나노크리스탈을 소량 첨가해 코팅 물질을 만들었다. 폴리부틸렌숙시네이트는 대표적 생분해 플라스틱이고, 셀룰로오스 나노크리스탈은 종이 주성분과 같다. 따라서 종이 빨대를 코팅할 때 종이 표면과 생분해 플라스틱을 '착' 붙게 할 수 있다.

바다에 넣은 후 120일 동안 빨대의 분해 정도. / 사진=한국화학연구원

기존 종이 빨대는 코팅할 때 플라스틱을 이처럼 단단히 붙여주는 물질이 없었다. 결국 표면이 플라스틱으로 균일하게 코팅되지 않아 사용할 때 불편한 점이 있었다. 가장 큰 불편함은 코팅되지 않은 부분에 음료가 닿아 빨대가 눅눅해진다는 점이다. 또 탄산음료에 종이 빨대를 넣으면 쉽게 거품이 일었다.

연구팀이 개발한 종이 빨대는 코팅 물질이 균일하고 단단하게 붙어, 쉽게 눅눅해지거나 거품을 일으키지 않는다. 게다가 코팅 물질 자체가 종이와 생분해 플라스틱이기 때문에 100% 썩어 없어진다. 실제로 연구팀은 포항시 북구 오도리 인근 해안에서 종이 빨대 샘플을 담그고 분해 시험을 진행했다.

그 결과 일반 플라스틱 빨대는 120일 동안 전혀 분해되지 않았다. 하지만 연구팀이 개발한 빨대는 60일 동안 무게는 2분의 1로 줄어들었고 120일 후에는 완전 생분해됐다. 연구팀은 또 눅눅해진 정도를 실험하기 위해 기존 종이 빨대를 찬물에 1분간 담갔다 꺼낸 후 약 25g 무게 추를 걸었다. 이때 종이 빨대는 구부러졌지만, 연구팀이 개발한 종이 빨대는 같은 조건에서 50g 이상 무게추를 올려도 구부러지지 않았다.

오동엽 박사는 "대량 생산하기에도 쉬워 향후 식당이나 카페 내 플라스틱 빨대 사용을 금지하는 규제에도 대응할 수 있다"며 "사용하기 편한 일회용 플라스틱부터 친환경 소재로 바꾼다면, 미래 환경은 우리의 걱정보다 훨씬 나아질 것"이라고 강조했다.

찬물에 1분간 넣고 눅눅해진 정도 관찰 실험. / 사진=한국화학연구원

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr

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