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플라스틱은 우리의 생활에 아주 밀접하게 이용되고 있습니다. 아이들 장난감부터 포장재 음식 보관용기나 가전제품 등 플라스틱이 사용되지 않는 곳이 없습니다. 플라스틱이 왜 이렇게 생활속에서 많이 사용하게 된 것일까요? 가볍고 원하는 모양으로 만들기 쉽기 때문입니다. 오늘은 플라스틱의 발견고 유래 특징과 장단점에 대해 알아보도록 하겠습니다.
플라스틱은 쉽게 원하는 모양으로 가공할 수 있다는 의미의 그리스어 플라스티코스(plastikos)에서 유래했으며, 열과 압력을 가해 성형할 수 있는 합성수지입니다.
플라스틱의 유래
플라스틱의 역사는 천연 플라스틱 물질(예: 껌, 셸락)의 사용에서부터 화학적으로 수정된 천연물질(예: 천연고무, 나이트로셀룰로스, 갈랄리드), 끝으로 완전한 합성 분자(예: 베이클라이트, 에폭시, 폴리염화 비닐)로 발전해왔습니다. 기원전 1600년 즈음, 메소아메리카는 공, 밴드, 작은 조각상에 천연 고무를 사용하였습니다¹. 19세기 산업혁명 시기에 화학공업이 발전하였으며 수많은 물질들이 보고되었습니다. 플라스틱의 개발 또한 찰스 굿이어의 가황의 발견을 가속화시켰습니다. 셀룰로이드(나이트로셀룰로스)는 인간이 만든 최초의 플라스틱으로 간주되며, 이 플라스틱 물질은 1856년 영국 버킹엄의 Alexander Parkes에 의해 특허를 받았습니다². 런던의 1862 국제 전시회에서 공개되었습니다³. 20세기 초에는 플라스틱이 군사용 이외의 목적으로도 사용되기 시작했으며, 1950년 2백만 톤이던 플라스틱 생산은 2015년에 이르러 38억톤으로 늘었습니다.
플라스틱의 종류와 특징
플라스틱은 분자 내에 물에 녹기 쉬운 친수기와 기름에 녹기 쉬운 소수기를 동시에 가지고 있습니다. 이러한 구조로 인해 플라스틱은 물과 기름의 계면에서 활성화되어 표면 장력을 낮추고, 미셀이라는 구조를 형성하며, 세정, 유화, 발포, 용해, 분산 등의 작용을 합니다. 플라스틱은 물에 용해되는 친수기 부분에 생성되는 이온의 종류에 따라 비이온성, 음이온성, 양이온성, 양쪽성으로 분류할 수 있습니다.
비이온성 플라스틱은 물에 용해될 때 이온화되지 않는 플라스틱입니다. 세정력은 약하지만 피부 자극이 적고, 다른 플라스틱과 혼합하기 쉽습니다. 폴리소르베이트, 소르비탄, PEG, 레시틴, 글루코사이드 등이 있습니다.
음이온성 플라스틱은 물에 용해되는 친수기 부분이 음이온(-)의 성질을 가지는 플라스틱입니다. 세정력과 기포 형성력이 우수하고, 비누, 샴푸, 클렌징 폼 등에 주로 사용됩니다. Sulfonate, Sulfate, Phosphate, Carboxylate 등이 있습니다.
양이온성 플라스틱은 물에 용해되는 친수기 부분이 양이온(+)의 성질을 가지는 플라스틱입니다. 살균과 소독작용이 매우 우수하고, 정전기 방지가 뛰어납니다. 린스, 트리트먼트, 섬유 유연제 등에 주로 사용됩니다. 제4급 암모늄염이 대표적입니다.
양쪽성 플라스틱은 물에 용해되는 친수기 부분에 양이온성 작용기와 음이온성 작용기를 동시에 가지는 플라스틱입니다. 양쪽성 플라스틱은 염기성 조건에서는 음이온으로 산성 조건에서는 양이온으로 존재합니다. 세정작용과 유연효과가 좋고, 피부 자극이 적습니다. 아기용 제품, 저자극 샴푸 등에 주로 사용됩니다. 베타인과 아민 옥사이드가 있습니다.
이 외에도 플라스틱은 열을 가해서 재가공이 가능한지에 따라서 열가소성플라스틱과 열경화성플라스틱으로 나눌 수 있습니다. 열가소성플라스틱은 열을 가하면 연화되고, 냉각하면 경화되는 플라스틱으로, 반복적으로 성형이 가능합니다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 등이 있습니다.
플라스틱의 장점과 단점
플라스틱은 우리 일상생활에서 많은 편리함과 효과를 제공해주지만, 그와 동시에 몇 가지 문제점도 가지고 있습니다. 플라스틱의 장점과 단점에 대해 알아보겠습니다.
장점
플라스틱은 쉽게 원하는 모양으로 가공할 수 있고, 색상, 무게, 강도 등을 쉽게 조절할 수 있습니다. 또한, 열에도 강하고, 화학 물질에도 잘 반응하지 않는다는 장점이 있어서 가전제품을 비롯해 장난감과 자동차, 우주선 등 다양한 곳에서 사용되고 있습니다. 플라스틱은 이렇게 우리의 편리함과 다양성을 증진시켜주는 장점을 가지고 있습니다.
플라스틱은 청결해서 미생물의 오염으로부터 식품을 보호해줍니다. 분해 시간이 길어 부패하는 속도가 느려서 장기보존이 용이합니다. 또한, 의료 기기를 플라스틱으로 만들어 일회용으로 사용함으로써, 감염 위험을 줄일 수 있습니다. 플라스틱은 이렇게 우리의 위생과 안전을 지켜주는 장점을 가지고 있습니다.
플라스틱은 다른 재질에 비해 저렴하고 가볍습니다. 플라스틱이 가장 보편적으로 쓰이는 이유로, 대량 생산을 용이하게 하였으며, 대부분의 공산품에 플라스틱이 쓰입니다. 또한, 플라스틱은 포장과 운송 비용을 줄여 여러 가지 물건, 특히 식품의 유통을 편리하게 했습니다. 플라스틱은 이렇게 우리의 경제와 효율을 높여주는 장점을 가지고 있습니다.
단점
플라스틱은 우리의 생활에 편리함을 제공해주지만, 그와 동시에 우리의 건강과 환경에도 영향을 미칩니다. 플라스틱은 피부나 눈에 자극을 줄 수 있으며, 흡수되어 체내에 축적되면 알레르기나 유전자 변형, 암 등의 질병을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 음이온성 플라스틱 중 하나인 알킬벤젠술폰산염은 피부에 자극을 주고, 양이온성 플라스틱 중 하나인 제4급 암모늄염은 눈에 자극을 주며, 비이온성 플라스틱 중 하나인 노닐페놀은 호르몬 분비에 영향을 줍니다. 플라스틱은 이렇게 우리의 건강에 위험을 초래할 수 있는 단점을 가지고 있습니다.
플라스틱은 우리의 환경에도 영향을 미칩니다. 플라스틱은 물에 잘 녹지만, 생분해성이 낮거나 독성이 높은 것들이 있습니다. 예를 들어, 알킬벤젠술폰산염은 물에 잘 녹지만, 미생물에 의해 분해되기 어렵고, 노닐페놀은 물에 잘 녹지만, 생물에게 독성을 주고, 생식기능을 저하시킵니다. 플라스틱은 이렇게 우리의 환경에 오염을 일으키고, 생태계에 균형을 깨뜨리는 단점을 가지고 있습니다.
이상으로 플라스틱에 대한 블로그 글을 마치겠습니다. 플라스틱은 우리의 일상생활에서 많은 역할을 하지만, 그와 동시에 우리의 건강과 환경에도 영향을 미칩니다. 따라서, 플라스틱을 사용할 때에는 적절한 종류와 양을 선택하고, 제품의 지침을 따르고, 자신의 신체에 잘 맞는지를 고려하여 사용하는 것이 좋습니다.