과학자들이 사탕수수와 대나무로 만든 편리하고 실용적인 친환경 식기 세트를 개발했습니다. 이 식기는 플라스틱 컵이나 다른 일회용 플라스틱 용기를 대체할 수 있는 잠재적인 대안으로 주목받고 있습니다. 기존 플라스틱이나 생분해성 고분자는 분해되는 데 최대 450년이 걸리거나 고온에 노출되는 반면, 이 무독성 친환경 소재는 단 60일 만에 분해되며, 아침 커피나 테이크아웃 음식을 담아도 될 만큼 위생적입니다. 이 플라스틱 대체재에 대한 연구 논문은 2020년 11월 12일 학술지 Matter에 게재되었습니다.
"솔직히 말해서, 2007년에 처음 미국에 왔을 때 슈퍼마켓에서 일회용 플라스틱 용기가 너무 흔해서 충격을 받았어요."라고 노스이스턴 대학교의 줄리 홍리 교수는 말합니다. "플라스틱 용기는 우리 삶을 편리하게 해주지만, 환경에서 분해되지 않는 쓰레기가 되기도 하죠." 이후 세미나와 회의에서 플라스틱 그릇, 접시, 수저가 쓰레기통에 버려지는 모습을 보면서 "더 지속 가능한 재료를 사용할 수는 없을까?"라는 의문이 들었다고 그녀는 덧붙였습니다.
플라스틱 식품 용기의 대안을 찾던 주 교수와 동료들은 대나무와 식품 산업 폐기물의 주요 원인 중 하나인 사탕수수 찌꺼기에 주목했습니다. 연구팀은 길고 가는 대나무 섬유와 짧고 굵은 사탕수수 찌꺼기 섬유를 엮어 촘촘한 그물망을 만들고, 이 두 소재로 기계적 안정성과 생분해성을 모두 갖춘 용기를 제작했습니다. 이 새로운 친환경 용기는 플라스틱처럼 튼튼하고 액체를 담을 수 있을 뿐만 아니라, 재활용 소재로 만든 생분해성 용기보다 오염 물질이 완전히 제거되지 않은 경우도 있어 더욱 안전합니다. 이 용기는 토양에서 30~45일 후부터 분해되기 시작하여 60일 후에는 완전히 변형됩니다.
주 씨는 “식품 용기를 만드는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 생분해성일 뿐만 아니라, 식품 안전 기준을 충족하는 재질이어야 하고, 뜨거운 커피나 도시락을 담는 데 사용될 것이므로 젖었을 때도 높은 강도를 유지하고 위생적이어야 합니다.”라고 말했습니다.
연구진은 식품 산업에서 널리 사용되는 친환경 화학물질인 알킬 케텐다이머(AKD)를 첨가하여 성형 식기의 내유성 및 내수성을 향상시키고 습한 환경에서도 내구성을 확보했습니다. 이 성분을 함유한 새로운 식기는 기존의 사탕수수 찌꺼기 식기나 계란판과 같은 생분해성 식품 용기에 비해 기계적 강도, 내유성 및 무독성 측면에서 우수한 성능을 보였습니다.
연구진이 개발한 컵은 또 다른 장점을 가지고 있는데, 바로 탄소 배출량을 크게 줄였다는 점입니다. 이 신제품의 생산 과정은 기존 플라스틱 용기보다 이산화탄소 배출량이 97% 적고, 종이 및 생분해성 플라스틱보다도 65% 적습니다. 연구팀의 다음 목표는 생산 과정의 에너지 효율을 개선하고 비용을 더욱 절감하여 기존 플라스틱과 경쟁력을 갖추는 것입니다. 신소재로 만든 컵은 톤당 2,333달러로 생분해성 플라스틱으로 만든 컵(톤당 4,750달러)보다 두 배 비싸지만, 기존 플라스틱 컵(톤당 2,177달러)보다는 여전히 약간 저렴합니다.
"일회용기는 싸고 편리하기 때문에 사람들이 사용을 멈추게 하기는 어렵습니다."라고 주 씨는 말했다. "하지만 좋은 해결책은 이러한 일회용 용기를 생산할 때 환경 친화적이고 생분해성인 재료를 더 많이 사용하는 것이라고 생각합니다."
출처: Liu Chao, Luan Pengcheng, Li Qiang, Cheng Zheng, Sun Xiao, Cao Daxian, and Zhu Hongli, “사탕수수-대나무 혼합 섬유로 만든 생분해성, 위생적, 퇴비화 가능한 식기류: 플라스틱 대체재,” Matter, 2020년 11월 12일. DOI: 10.1016/j.matt.2020.10.004
게시 시간: 2025년 9월 10일