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[바다 위에 떠 있는 쓰레기, 각종 바다 오염의 주범이다.]

쓰레기 섬이 발견된 곳은 ‘북태평양 아열대 환류’다. 1년 내내 적도에서 데워진 공기가 고기압을 만들면서 공기를 빨아들이기만 하고 내보내지 않아 바람이 거의 불지 않는 곳이다. 환태평양 지대를 흐르는 바닷물의 절반은 해류를 따라 무풍지대인 이곳으로 오고 해류의 속도가 급격하게 느려지면서 쓰레기가 모인다. 고기압의 영향으로 해류는 소용돌이친다. 이러한 해류 소용돌이는 북태평양, 남태평양, 북대서양, 남대서양, 인도양 등 총 다섯 지역에 있다. 그러니 또 다른 쓰레기 섬을 발견할 가능성은 충분하다. 실제로 해류의 속도가 느려 ‘죽음의 바다’라고 불리는 대서양 사르가소 지역에서도 쓰레기 섬이 발견됐다.

쓰레기 섬의 90%는 플라스틱이다. 플라스틱은 심각한 해양 오염을 일으킨다. 섬 주변 지역 어류 중 35%의 뱃속에 작은 플라스틱이 들어있다고 한다. 독성 때문에 70년대 이후 세계적으로 사용이 금지된 폴리염화비닐(PCB) 역시 큰 문제다. 플라스틱은 썩는 데 500년 이상 걸리므로 PCB는 앞으로도 몇 세기 동안 분해되지 않고 독성 물질을 내뿜을 것이다. 플라스틱으로 인한 환경오염을 줄이기 위해 우리가 할 수 있는 일은 무엇일까? 도대체 플라스틱이 무엇인지, 사용을 줄일 수 있는 방법은 없을까?

플라스틱의 정체

플라스틱은 가열이나 가압 또는 이 두 가지 방법에 의해 만들어지는 성형이 가능한 재료나 이런 재료를 사용해 만든 물건을 모두 칭하는 말이다. ‘플라스틱’이라는 말의 어원은 ‘성형하기 알맞다’는 뜻의 그리스어 ‘plastikos’에서 유래됐다. 플라스틱이라는 용어 대신 합성수지(synthetic resin)라는 말도 쓰는데 이는 1909년 리오 베이클랜드(1863~1944)가 만든 최초의 플라스틱이 외관상 송진(resin)과 비슷했기 때문이다. 플라스틱은 인간의 실수와 우연의 연속으로 탄생했다. 1846년 스위스 바젤 대학의 교수였던 쇤바인은 화학 실험을 하던 중 실수로 왕수가 든 17병을 바닥에 떨어트렸다. 옆에 있던 면치마로 왕수를 닦은 후 한쪽 구석에 처박아 뒀다. 몇 시간 뒤에 보니 왕수가 닿은 면치마 부분이 녹으면서 투명하고 끈적이는 물질이 만들어졌고 실처럼 길게 늘어진다는 것을 발견한다. 그는 연구 끝에 셀룰로오스 성분이 질산과 결합해서 질산셀룰로오스라는 새로운 물질이 만들어졌기 때문임을 알아냈다. 이후 1863년 인쇄공 청년 하이아트가 약장 안에 있던 캠퍼팅크(장뇌를 알코올에 녹인 의약품)를 질산셀룰로오스에 넣었더니 서서히 굳으면서 매우 딱딱해지는 현상을 발견한다. 이렇게 해서 태어난 것이 바로 셀룰로이드이다. 셀룰로이드의 합성으로 관련 연구가 활발해졌다. 1905년 베이클랜드는 포름알데히드와 페놀을 합성해 베이클라이트라고 불리는 석탄산 수지를 만들었다. 베이클라이트는 천연원료를 사용하지 않은 합성수지라는 점에서 최초의 플라스틱이라고 여겨진다.

플라스틱은 가볍고 가공하기 쉽고 저렴해서 생산량이 계속 늘고 있다. 2010년에는 세계 주요 국가의 플라스틱 생산량이 약 2억 6500만 톤에 이를 정도로 우리는 플라스틱 시대에 살고 있다. 그러나 만드는 과정에서 생기는 유해물질과 분해가 잘 일어나지 않는 점 때문에 쓰레기 섬과 같은 환경 문제를 불러일으켰다.

플라스틱 재활용하기

가장 많이 쓰여 생활폐기물 90%이상을 차지하는 6대 범용 플라스틱은 PE, PP, PVC, PS, PET, ABS다. 6대 범용 플라스틱은 모두 열가소성 플라스틱이다. 플라스틱은 열적 성질에 의해 열가소성 수지와 열경화성 수지로 나뉜다. 열경화성 수지는 유동성을 가진 고분자에 촉매를 가해서 가열하면 화학 반응에 의해 딱딱해진다. 경화된(딱딱해진) 수지는 다시 가열해도 녹지 않고 고온으로 가열하면 타버리거나 분해되는 성질이 있어 원래 상태로 되돌아가지 못한다.

열가소성 수지는 열을 가하면 녹아 원하는 모양으로 성형할 수 있는 수지로 냉각시키면 고체화된다. 열가소성 수지는 다시 녹여서 재생 플라스틱으로 재활용할 수 있다. 그러므로 쉽게 재활용하기 위해서는 내부에 내용물이 남아 있지 않도록 깨끗한 상태로 버려야 한다. 그러나 열경화성 수지는 재활용이 어렵다. 일단 열에 다시 녹지 않으므로 모양을 다시 바꾸기 어렵고 성분도 변하기 때문이다.

열경화성 수지에는 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지 등 다양한 종류가 있다. 자동차 부품, 전기제품, 가구 쿠션, 식탁, 욕조, 헬멧, 도료, 접착제, 단열재와 같은 건축재료 등에 주로 쓰인다. 열경화성 수지는 재생이 되지 않으므로 작게 분쇄해 아스팔트 골재나 도료에 쓰거나 시멘트 소성로(가마)의 연료로 쓴다.

플라스틱의 진화, 바이오 플라스틱

다양한 문제점이 있는 플라스틱을 우리는 1회용으로 사용하고 있다. 2010년 미국의 경우 한 사람이 1년 동안 소비하는 플라스틱량이 110kg을 넘었으며 세계 평균 역시 40kg에 달한다. 친환경적인 플라스틱에 대한 요구는 필연적일 수밖에 없다.

바이오 플라스틱은 친환경 플라스틱으로 일명 ‘썩는 플라스틱’이다. 바이오 플라스틱에 대한 연구는 생붕괴성 플라스틱, 생분해성 플라스틱, 광분해성 플라스틱 등 이렇게 세 분야로 나뉜다. 생붕괴성 플라스틱은 자연에서 얻어진 분해가 가능한 고분자 물질에 기존의 플라스틱 수지를 섞어 만드는 방법이다. 옥수수 전분으로 만든 플라스틱은 현재 많이 시판된다. 100℃ 이상의 이산화황과 물속에 옥수수 낟알을 넣으면 내부 결합이 끊어진다. 이틀 후 옥수수를 갈아 기름과 녹말을 분리하면 추출된 녹말은 원유에서 만든 플라스틱과 비슷한 탄소 골격을 갖는다. 여기에 시트르산을 넣어주면 고분자 물질이 형성되고 이를 가열해 성형하면 친환경 옥수수 전분 플라스틱이 탄생한다. 밀, 쌀의 전분을 이용해서도 플라스틱을 만들 수 있다. 제조 원가가 저렴해 가장 많은 연구가 이뤄지고 있다.

생분해성 플라스틱은 미생물의 체내에 축적되는 지방족 폴리에스테르를 추출해 제조한다. 플라스틱과 기능이 비슷하면서 분해도 일어나는 물질이다. 그러나 공정이 복잡하고 생산 원가가 높아 상품화가 어렵다. 또한 유전공학을 이용한 미생물의 대량 생산과 분리, 정제 가공 기술 연구가 뒷받침돼야해 상품화에는 시간이 걸릴 것이다. 마지막으로 광분해성 플라스틱은 빛에 일정 기간 노출되면 분해되는 플라스틱을 말한다. 자외선을 받으면 고분자 고리가 끊겨 플라스틱의 물리적 성질이 약해지고 궁극적으로 분자량을 낮춰 분해되도록 만들었다.

현재 가장 많이 연구되고 시판되는 전분을 이용한 플라스틱의 경우 기존의 제품에 비해 친환경적이다. 그러나 전분과 함께 배합된 폴리에틸렌 등 합성수지 원료는 기존 제품과 마찬가지로 분해되지 않으므로 환경보호 측면에서는 완전한 해결책이라고 할 수 없다.

가장 좋은 방법은 사용하지 않는 것이다. 일회용 용기사용을 줄이고 포장을 간소화하는 등 현실적인 방법이 자연을 살리는 직접적이고 효과적인 방법이다.