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봄맞이 대청소의 시기는 지났지만, 그래도 여름이 오기 전에라도 청소를 한 번 하는 것이 좋을 것 같아서 주말에 청소를 시작했습니다. 왜 이렇게 버릴 것이 많은지 치우고 또 치워도 자꾸 나오는 쓰레기들 때문에 기운만 더 빠지네요. 그렇지만 다 같은 쓰레기가 아니기에 재활용할 수 있는 것과 아닌 것을 나눠야겠죠? 


우리가 사용하는 물건들은 크게 유리, 금속, 그리고 플라스틱 이 세가지 재료를 사용해서 많이 만들고 있는데, 이 재료들은 많이 사용되는 만큼 재활용도 가능해서 따로 분리해서 버리고 있습니다. 그래서 잘 보면 유리나 금속, 또는 플라스틱으로 된 용기에 보면 재활용이 된다고 재활용 마크가 표시되어 있습니다. 그런데 플라스틱의 재활용 마크를 보면 어떤 플라스틱은 숫자가 써 있는 경우도 있고 어떤 경우는 PET이나 PP, PE와 같은 영어가 쓰여 있는 경우가 있어요. 숫자나 영어는 플라스틱 종류를 구별하기 위해서 붙여 놓은 표시들입니다. 겉으로 보기에는 다 똑같아 보이는 플라스틱들이지만, 각각을 이루고 있는 물질들은 다르기 때문에 이렇게 용기 표면에 표시를 해서 분리를 하고 있습니다.


이렇게 생각하다 보니 겉으로 보기에는 같아 보이던 플라스틱이 조금씩 다르게 보이시죠? 사용하고 있는 물질에 따라서 플라스틱이 나눠지기도 하지만 플라스틱의 성질을 바꿔주는 것이 하나 더 있습니다. 바로 가소제인데요, 가소제는 플라스틱을 만들 때 첨가 되는 물질로 플라스틱이 유용한 성질을 가지도록 많이 사용되고 있습니다. 그런데 플라스틱은 집에서 많이 사용하지만 막상 생각해보면 플라스틱에 많이 사용되는 가소제에 대해서는 잘 아는 것이 없는 경우가 많습니다. 그래서 오늘 케미칼 스토리에서는 부드러운 플라스틱을 만들 때 사용하는 가소제에 대해서 알아보도록 하겠습니다.



먼저 가소제에 대해서 알아보기 전에 플라스틱에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 


플라스틱을 제일 처음 만들어 진 것은 1869년입니다. 당시에 당구공을 만들기 위해서는 코끼리 상아를 깎아서 만들어야 했는데, 그러다보니 당구공을 만들기 위해서는 코끼리를 죽여야 하고 당구공의 가격이 비싸서 많은 사람들이 당구를 즐기기 어렵다는 문제가 있었습니다. 그래서 상아를 대신할 새로운 물질을 찾기 시작했지요. 이 과정에서 셀룰로이드라는 새로운 물질이 개발되었습니다. 이것이 최초의 플라스틱입니다. 지금은 이 셀룰로이드 외에도 다양한 플라스틱이 만들어지고 있는데, 대표적인 것이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테트라프탈레이트, 폴리바이닐 클로라이드 등이 있고 이외에도 수십 가지 종류의 플라스틱이 사용되고 있습니다.


플라스틱을 만들 때에는 중합과정이라고 하는 화학반응을 이용해서 만들고 있는데, 이 과정은 하나의 분자를 이어서 길고 더 무거운 분자로 만드는 과정입니다. 이때 사용하는 작은 분자에 따라서 생성되는 고분자의 성질이 달라지게 되는데, 이 때문에 플라스틱이 사용되는 곳이 나누어지게 됩니다. 대표적으로 열에 쉽게 변형되는 열가소성 수지와 한번 만들어지면 열에 의해 변형되지 않는 열경화성 수지가 있습니다. 열가소성 수지는 생선된 고분자가 긴 사슬과 같은 구조로 되어 있어서 열을 가하면 이 사슬 간의 거리가 멀어질 수 있습니다. 이 때문에 열가소성 수지로 만든 플라스틱은 열을 가할 경우 다른 모양으로 변형이 된다는 장점이 있지요. 반면에 열경화성 수지는 열을 가해도 변형이 일어나지 않는데, 열가소성 수지와 달리 열경화성 수지는 고분자들이 그물처럼 연결되어 있기 때문입니다. 그래서 열을 가해도 서로 떨어질 수 없어서 열로 인해 변형이 적은 편입니다.



한화케미칼에서도 플라스틱과 관련하여 여러가지 제품을 생산하고 있답니다. 폴리에틸렌, EVA, PVC가 대표적입니다. 폴리에틸렌은 열가소성 수지로 분리되는데, 값싸고 독성이 없어서 정말 많은 곳에서 사용하고 있습니다. 밀도에 따라 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌으로 나누어지게 되는데, 밀도가 높은 폴리에틸렌이 더 단단하고 열에 강하다는 특징을 가지고 있습니다. 그리고 에틸렌을 이용한 플라스틱은 음식물과 함께 사용해도 인체에 무해하다고 하여서 주방용품에 많이 사용되고 있는데, 이 외에도 필름이나 음식물 포장제, 용기, 용기 뚜껑 등에 쓰이고 있습니다. EVA는 Ethylene vinyl acetate의 약자로 두 개의 분자를 섞어서 만든 플라스틱입니다. 다른 플라스틱에 비해서 탄성이 크고 투명하고 접착력도 우수해서 운동화에 사용하거나 코팅용 필름 혹은 접착제로 많이 사용되고 있습니다.



한화케미칼에서 만드는 플라스틱 중에는 앞서 이야기 하지 않은 플라스틱이 있는데요, 폴리바이닐 클로라이드, 즉 PVC입니다. 이 플라스틱은 파이프와 같은 곳에 많이 사용되고 있는데, 폴리에틸렌이나 에바와는 다른 점이 하나 있습니다. PVC로만 이루어진 제품을 만들 경우 상당히 딱딱하다는 문제가 있습니다. 이것은 플라스틱을 이루는 고분자들이 서로 너무 강하게 붙어있으려고 해서 일어나는 현상이지요. 그래서 순수한 PVC는 깨지기가 쉬운 문제가 있습니다. 그래서 깨지는 것을 막고 조금 더 플라스틱을 유연하게 해서 가공하기 쉽게 만들어 주기 위해서 넣어주는 것이 가소제입니다.


가소제는 고분자와 고분자 사이에 들어가서 고분자끼리 강하게 붙는 것을 막아주는 역할을 하고 있는데, 이 때문에 빈 공간이 생기다보니 상당히 부드러운 플라스틱을 만드는 것이 쉬워지게 됩니다. 그래서 기존에는 사용하지 못했던 곳에 플라스틱을 사용할 수 있게 됩니다. 예를 들어 전선피복에 경우 구부러지고 말리는 경우가 많아서 아주 부드러운 플라스틱을 이용해야 하는데, 가소제를 넣은 플라스틱에 경우 이와 같은 곳에 사용될 수 있는 것이지요. 그런데 부드럽게 해주는 가소제는 이러한 성질뿐만 아니라 플라스틱의 다른 성질도 변하게 하기 때문에 상당히 많은 연구가 필요한 부분입니다.



부드러워야 하는 전선 피복이지만 전기를 통하지 않게 하는 절연성도 좋아야 하기 때문에 전선피복을 만들 때 사용하는 가소제의 경우 이러한 특성을 다 가지도록 해야 합니다. 또 불에 잘 타지 않는 플라스틱을 만들어야 하는 곳에서는 가소제를 넣을 경우 불에 잘 타는 경우가 발생할 수 있어서 이러한 부분을 고려해서 가소제를 만든다고 합니다. 또 가소제의 경우, 가장 중요한 것은 플라스틱에 사용되는 고분자와 잘 섞여야 하기 때문에 화학적으로 잘 섞이게 만들고 있습니다.



이제 가소제의 중요한 역할을 잘 아셨죠? 하지만, 가소제가 가지고 있는 문제 중에 하나가 바로 독성입니다. 모든 가소제가 다 그런 것은 아니지만 일부 가소제들은 환경호르몬이나 발암물질의 원인으로 지목되고 있습니다. 환경호르몬은 인공적으로 합성된 물질이 인체 내로 들어와서 몸 안에 있던 호르몬과 유사한 역할을 하는 물질을 말하는 것인데, 이 환경호르몬은 사람의 호르몬과 완전히 똑같은 역할을 할 수가 없기 때문에 몸에 이상 증상이 발생하게 됩니다. 발암 물질은 암을 유발하는 물질들을 말하는 것으로 벤젠 계열의 물질들이 이러한 발암물질로 알려져 있습니다. 


프탈레이트 계열의 가소제들의 경우도 환경호르몬과 발암물질이라는 문제를 가지고 있어서 최근에는 사용을 자제하고 있습니다. 특히 주방에 사용하는 플라스틱이나 어린 아이들이 가지고 노는 장난감의 경우, 이러한 가소제들이 직접 인체에 들어올 가능성이 높기 때문에 가소제를 사용하지 않는 플라스틱이나 가소제를 사용하더라도 인체에 무해한 물질을 이용해서 플라스틱을 만들고 있습니다.


한화케미칼에서도 이러한 문제점을 인식하고 기존의 많이 사용하는 프탈레이트 계열의 가소제가 아니라 새로운 가소제를 개발해서 판매하고 있습니다. HCC Flex SP-390 이라는 이름을 가지고 있는 제품인데요, 기존과 달리 환경호르몬 물질을 전혀 배출하지 않고 비 발암성 물질을 사용해서 인체에 문제가 없도록 하고 있습니다. 이와 동시에 기존에 사용하는 가소제와 유사한 성능을 가지고 있어서 많은 관심을 받고 있습니다.


자아~ 지금까지 가소제에 대해서 알아보았습니다.  플라스틱은 정말 유용하지만 플라스틱의 독성이 메스컴을 통해 알려지면서 사용하기에 꺼려지는 경우가 많으시죠? 그렇지만, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, 그리고 페트로 만든 플라스틱에 경우 이러한 독성이 없다고 하니 안심하고 쓰셔도 될 듯합니다. 플라스틱의 세계는 다양한 만큼, 잘 선택해서 사용하면 생활의 편리함을 줄 수 있답니다^0^ 


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- 참고문헌 –

한화케미칼 http://hcc.hanwha.co.kr

한화케미칼 블로그 http://www.chemidream.com/

General Chemistry, Thomson, Whitten, Davis, Peck, Stanley

한국바이닐환경협의회 http://www.ikovec.or.kr/k_g_pla.asp


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Posted by 한화케미칼

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  1. 불에 태우면 어떻게 되나요? 2013.06.23 18:55 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    불로 태우면 어떻게 되는지 궁금하네요.
    가소제에 관계없이 위험물질이 생성되는 거 아닙니까?
    또한, 다이옥신이 나오게 되는 플라스틱류는 어떤 게 있나요?
    ...
    알고 싶은게 많네요. ^^;;

    • 한화케미칼 2013.07.10 11:32 신고  댓글주소  수정/삭제

      대부분의 물질은 불에 태우게 되면 물과 이산화탄소로 변하게 됩니다. 그러나 산소가 부족한 상황에서 연소하게 될 경우 일산화탄소가 발생할 수 있습니다.

      이것은 플라스틱이라서가 아니라 탄소가 들어가 있는 모든 물질에 해당하는 것입니다. 다이옥신이라는 물질은 일상생활에서는 염소가 포함된 물질을 태울 때 발생할 수 있습니다.

      PVC라는 플라스틱에도 이러한 염소가 포함되어 있어서 다이옥신이 만들어 질 수 있는 요소가 될 수 있습니다. 그렇지만 이 다이옥신 만들어지게 되는 원인이 되는 물질들은 PVC 뿐만 아니라 동물의 사체나 종이 등 염소를 포함한 모든 물질이라는 점입니다.

      게다가 일상생활에서는 생성되지 않고 태울 경우 불완전 연소로 인해 생성되는 것으로 알려져 있습니다. 그래서 쓰레기 소각장과 같은 대량의 쓰레기를 태우는 곳에서는 이러한 다이옥신이 많이 검출되는 편입니다. 따라서 플라스틱뿐만 아니라 쓰레기를 개인적으로 태우는 것은 몸에 해로운 다이옥신이 나올 수 있으니 주의하셔야 합니다.



  2. 궁금 2013.07.06 13:28 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    폴리프로필렌이 녹으면 나오는 물질에 대해서 궁금해요 제가 그게 녹은 물을 마신것같거든요ㅜㅜ

    • 한화케미칼 2013.07.10 11:33 신고  댓글주소  수정/삭제

      폴리프로필렌은 물에 녹지 않으며 아주 고온으로 장 시간 가열할 경우 일부가 녹아서 나올 수가 있습니다.

      이 경우 녹아서 나오는 물질은 폴리프로필렌이며 인체에 알려진 독성이 없는 것으로 알려져 있습니다. 그렇지만 폴리프로필렌의 아직 알려지지 않은 독성이 있을 수 있으니 되도록 주의해서 폴리프로필렌 용기를 사용하시길 바라며, 몸에 이상이 느껴지시면 바로 가까운 병원으로 가셔서 전문의사의 소견을 받으시길 바랍니다.

  3. 저도궁금 2013.07.15 13:15 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    윗분과 비슷한 질문인데요.. 몇일전 요리중에 뒤집개가 고온에 녹아내려서 가장자리 1cm 정도가 변형된것을 요리한것을 다 먹고 설걷이 하던 중에야 발견했는데요, 재질을 알아보니 폴리아미드(PA) 라 불리는 놈인거 같은데, 이 재질 녹은 것이 체내에 흡수될 경우 알려진 위험이 있나요?..;;;;

  4. 2014.07.28 15:07 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    열가소제로는 어떤 제품을 사용하는게 좋을지 추천 부탁드립니다.
    수지가공된 원단의 경화를 풀어주는 용도입니다.

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