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폐기물도 다시 보자! 목록

조회 : 5902 | 2009-11-23






수산시장에서 버려진 스티로폼 상자들. 우리는 스티로폼 상자들을 포함해 음료수 컵과 일회용 도시락, 충격완화용 포장재 등으로 수많은 플라스틱들을 사용하며 살고 있다. / 사진출처 : (cc) by complexify.





우리는 수많은 플라스틱들을 사용하며 살고 있습니다. 일회용 도시락, 커피 전문점에서 사용하는 컵, 생선 등 냉동식품을 신선하게 운송하기 위해 사용하는 스티로폼 상자 그리고 전자제품 등을 운반할 때 충격이 가해지지 않도록 하기 위해 사용하는 완충재 등에 스티로폼이나 플라스틱 들이 많이 사용됩니다. 쓰기엔 편리한 이런 플라스틱이나 스티로폼들의 폐기물들은 늘 골칫거리가 돼 왔습니다. 환경오염의 주범으로 꼽힐 정도였으니까요.

지난 11일 공개된 한국화학연구원의 보도 자료는 무척 반가운 소식을 담고 있었습니다. 그동안 환경오염의 주범 중 하나로 꼽혔던 폐스티로폼과 같은 PS계 플라스틱들이 재활용 될 수 있는 기술이 개발됐다고 합니다. 한국화학연구원 그린화학연구단 최명재 박사팀에 의해 폐스티로폼을 플라스틱이나 도료의 원료로 재생할 수 있는 기술이 개발 된 것입니다. 환경 오염물질을 재생할 수 있다는 것만으로도 기쁜 소식인데, 연간 250억원 규모의 원유 수입대체 효과가 있다고 합니다. 거기에다 이 재생을 위한 첨단공정에 쓰이는 신기술 플랜트(공장 설비)를 수출해 외화를 획득할 수도 있다고 하니 1석 3조의 효과인 셈입니다.

그동안은 단순 재활용도 기피되었던 오염이 심한 폐스티로폼 등이 각종 화학제품으로 다시 태어날 수 있게 된 한국화학연구원에서 개발된 기술에 대해 자세히 살펴보도록 합시다.

폐스티로폼 재생 연구 개발 책임자인 한국화학연구원 그린화학연구단 최명재 박사. /사진출처 : 한국화학연구원





* 알아보기
- 스티로폼? PS계 플라스틱?
- 폐스티로폼이 어떻게 재활용되는 걸까?
- ‘폐스티로폼의 화학제품화 기술’이 가져 올 경제적 효과는?

* 관련 단원
쾌적한 환경 (6학년 2학기 3단원)
환경과 생물 (5학년 2학기 1단원)
에너지 (5학년 2학기 8단원)





스티로폼을 만드는 원재료는 폴리스티렌입니다. 스티렌을 연결해 만든 폴리스티렌은 가격이 저렴하고 강한 플라스틱입니다. 플라스틱 병 등을 만들 때 사용하는 폴리에틸렌 다음으로 우리 일상생활에서 흔하게 접할 수 있는 고분자이지요. 스티로폼 역시 플라스틱의 일종입니다. 스티로폼(styrofoam)은 발포폴리스티렌이라는 플라스틱의 상표명입니다. 무게를 가볍게 하고, 열전도를 줄여주기 위해 프레온 가스를 불어넣어 스폰지처럼 만든 후, 가열 압축해 단단하게 만든 것입니다. 작은 플라스틱 내부에 공기 방울들이 많이 들어 있는 상태랍니다. 물은 거의 흡수하지 않고, 세균이나 곰팡이로 인한 오염이 거의 없어 포장재로 많이 사용됩니다.

이 폐기물들을 처분할 때 기포 내부에 갇혀 있던 프레온이 공기 중으로 나와 오존층을 파괴하는 문제도 있습니다. 지금은 폴리스티렌 수지에 프레온 가스 대신 펜탄 또는 부탄 등의 탄화수소가스를 주입시킨 후 증기로 부풀려 만들고 있답니다.




컴퓨터 모니터의 케이스는 물론 자동차나 비행기 같은 장난감들도 모두 이 폴리스티렌으로 만듭니다. 음식을 포장하는 일회용 도시락과 컵 등의 포장재는 물론 아이스박스 등에 사용되는 스티로폼도 바로 이 폴리스티렌으로 만들어 진 거예요. 투명한 플라스틱 컵도, 라디오 케이스 등의 여러 가전제품의 겉 표면도 폴리스티렌을 이용해 만든 것입니다.

스티로폼처럼 폴리스티렌을 이용해 만든 플라스틱들을 PS계 플라스틱이라고 부릅니다. PS계 플라스틱 뿐만 아니라 모든 플라스틱들은 땅 속에 묻혀서도 분해되지 않고, 소각해도 독성을 내뿜는 등 환경오염에 심각한 문제를 보이고 있습니다.

많은 양이 아직도 재활용되지 못하고 지구상에 쌓이고 있답니다.




- 폐스티로폼이 어떻게 재활용되는 걸까?
오염이 심해 재활용 분야에서 홀대 받아온 폐스티로폼을 포함한 PS계 플라스틱들이 각종 화학제품의 자원으로 다시 재활용하는 방법이 한국화학연구원 최명재 박사팀에서 개발됐습니다. 폐스티로폼과 같은 PS계 플라스틱들에서 스티렌 모노머(SM·스티렌 단량체)를 제조·재활용하는 자원순환 신공정을 개발하는데 성공했다고 11일 보도 자료를 통해 밝혔습니다.

‘스티렌 모노머’는 스티로폼이나 가전, 포장재 등 각종 플라스틱 제품용기와 각종 화학제품에 다양하게 사용되는 폴리스틸렌 수지의 원료인데, 원유에서 생산되는 벤젠과 에틸렌의 반응을 거쳐 제조되고 있습니다. 보통은 원유에서 화학제품 원료 제조공정을 거쳐 스티렌 모노머(SM)을 만든 후 그것을 이용해 플라스틱, 스티로폼과 같은 석유화학제품들을 만듭니다. 이런 석유화학제품들은 사용 후 버려지는데, 재활용이 거의 이루어지지 않아 환경오염을 일으키는 주범 중 하나로 지적되어 왔습니다.

이번 연구는 이렇게 버려지는 석유화학제품들 중 PS계 플라스틱들을 화학적으로 재활용할 수 있는 방법이었습니다. 폐스티로폼 등의 PS계 플라스틱을 화학적으로 처리해 스티렌 모노머를 얻은 후 다시 필요한 석유화학제품을 만들 수 있게 된 것이지요. 이번에 개발된 공정에서는 350℃의 고온으로 폐스티로폼 등을 처리하는데, 배출수나 소각 등 고온 처리에서 독성가스가 발생되지 않는다고 합니다. 또 부산물로 얻어지는 물질은 공정 자체의 연료로 사용하는 것도 가능하다고 합니다.









한국화학연구원 보도 자료에서 자연 순환에 대한 설명을 하고 있는 개념도./ 이미지 출처 : 한국화학연구원




- ‘폐스티로폼의 화학제품화 기술’이 가져 올 경제적 효과는?
이미 한국화학연구원의 그린화학연구단에서는 연간 300톤 규모의 폐스티로폼을 처리할 수 있는 시험가동설비를 통해 스티렌 모노머를 포함하는 화학제품을 생산하는 등 품질검증을 마쳤습니다. 이 기술이 상업화 될 경우에는 연간 2만 6000톤, 연간 250억 규모의 원유 수입 대체 효과는 물론 폐스티로폼 등을 처리하는 플랜트(공장설비)를 수출하거나 기술 노하우를 전수하는 것을 통해 막대한 경제적 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대됩니다.

단순히 물질을 재활용하는 것뿐만 아니라 화학제품을 제조하는 원재료로 활용할 수 있게 돼 온실가스를 줄이고, 자원을 절약하는 데에도 기여할 수 있게 된 것입니다.

한국화학연구원의 폐스티로폼 재활용 시험가동설비. / 사진출처 : 한국화학연구원 보도자료



* 오늘의 중요 용어정리
[스티렌 모노머(SM, 스티렌 단량체)]

스티로폴이나 가전제품 및 포장재 등 다영한 플라스틱 제품용기와 각종 화학제품에 다양하게 사용되는 폴리스티렌 수지의 원료이다. 원유에서 생산되는 벤젠과 에틸렌의 반응을 거쳐 제조되고 있다.

[스티로폼, 발포폴리스티렌]

발포폴리스티렌은 절연이나 충격 완화에 쓰는 물질이다. 스티로폼은 발포폴리스티렌을 가리키는 말로 거품폴리스티렌, 스티로폼, 스티로폴, 발포스티렌 등 여러 가지로 불린다.
스티로폼은 미국의 화학회사 다우 케미컬의 단열재 상표명이고, 스티로폴은 독일의 종합화학회사인 바스프의 상표명이다.

우리나라에서는 스티로폴, 스티로폼 등으로 쓰이는데, 외래어 표기법에 따르면 스티로폼으로 쓰는 것이 맞다.




* 더 찾아보아요.
☆ 인터넷으로 찾아보아요.

- 환경부 홈페이지 : target=_blank>스티로폼 재활용 과정 살펴보기

- (사)한국발포스티렌재활용협회 홈페이지 : 스티로폼이 무엇인지에서부터 재활용 과정 등에 대해 자세히 살펴볼 수 있습니다. 스티로폼의 장점에 대해서 주로 서술하고 있습니다. 스티로폼의 장단점에 대해 곰곰이 생각해 볼 수 있는 좋은 자료들이 많습니다.


☆ 책으로 찾아보아요.

- 플라스틱 공장에 놀러 오세요 - 임유진 지음 |웅진주니어
- 바다로 간 플라스틱(쓰레기와 떠나는 슬픈 항해) - 홍선욱, 심원준 지음 |지성사
- 내가 조금 불편하면 세상은 초록이 돼요 - 김소희 지음 |토토북
- 허걱!! 세상이 온통 과학이네 - 최은정 랜덤하우스 코리아
- 어린이가 지구를 살리는 50가지 방법 - 존 자브나 지음 |노혜숙 번역 |현암사




* 한걸음 더!
☆ 플라스틱이 문제점만 있는 걸까요? 플라스틱이 있어 좋은 점과 나쁜 점을 함께 생각해 보는 것이 좋습니다.

플라스틱이 우리 생활을 편리하게 만들어 줬습니다. 플라스틱이 등장하면서 목재 소비량의 증가가 눈에 띄게 줄었다고 하니까 플라스틱이 산림의 파괴를 어느 정도 방지해 준 공로도 인정받아야 합니다.

함께 생각해 봅시다. 플라스틱이 없었다면 우리 삶은 어땠을까요? 플라스틱이 없었다면 우리 주변은 어떻게 변했을까요? 플라스틱이 가져온 이점을 생각해 봅시다.

그리고 플라스틱의 올바른 사용에 대해서도 생각해 봅시다. 플라스틱을 잘 사용하고 제대로 재활용 하는 것, 우리가 지금 실천할 수 있는 환경을 보호하는 방법입니다.





재활용 시험을 위해 수거된 스티로폼을 포함한 PS계 폐플라스틱들. / 사진출처 : 한국화학연구원 보도자료


주제!
생태계 ,환경
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