지구 온난화로 인한 환경 파괴가 점점 심해지면서 탄소 배출을 줄이기 위한 전 세계적인 노력이 진행되고 있는데요. 그 가운데 화석연료를 전혀 쓰지 않고 신재생 에너지만 생산해 탄소 배출이 없는 친환경 건축이 주목받고 있습니다. 이 같은 ‘에너지 제로 하우스’는 신재생 에너지를 이용하기 때문에 탄소 배출이 없는 친환경 주택인데요. 해외에 이어 최근 국내에서도 하나씩 등장하기 시작했습니다. 지구를 살리는 미래형 주택으로 떠오른 에너지 제로 하우스에 대해 소개하겠습니다. ◆에너지 제로 하우스란? 에너지 제로 하우스는 외부로부터 에너지를 공급받지 않고 자체적으로 생산·사용하는 주택을 의미하는데요. 내부 에너지가 외부로 유출되는 것을 차단해 절약하는 친환경 건축입니다. 일반적으로 태양광과 풍력, 지열 등 신재생 에너지를 활용하며, 채광과 환기, 단열이 잘 되어있습니다. 화석연료에서 소비량이 ‘제로’(0)이기 때문에 에너지를 사용하는 데 발생하는 탄소 배출 또한 없는 자립형 주택입니다. ◆에너지 제로 하우스의 종류 에너지 제로 하우스는 크게 ‘패시브 하우스’(Passive house)와 ‘액티브 하우스’(Active house)로 나눌 수 있습니다. 패시브 하우스는 먼저 겨울에는 실내 열을 보존하려고 첨단 단열공법을 시공해 난방 에너지를 줄이는 한편, 여름에는 외부 열을 차단시켜 실내 온도를 일정하게 유지하는데요. 건물 자체에서 에너지 손실을 최소화하는 수동적인 주택입니다. 액티브 하우스는 태양광 또는 풍력을 이용해 전기를 생산하고, 이렇게 발생한 에너지를 난방이나 온수에 씁니다. 최근에는 패시브 하우스와 액티브 하우스를 결합해 태양광과 풍력, 지열 등을 활용해 에너지를 생산하면서 채광과 환기, 단열로 에너지 효율을 높이고 있습니다. ◆영국의 친환경 주거단지 ‘베드제드’(BEDZED) 영국의 수도 런던 남단에 세워진 이 나라 최초의 성공적인 친환경 주택단지인 ‘베드제드’는 별도의 난방시설 없이 사계절 내내 적정 온도로 쾌적하게 지낼 수 있도록 설계됐습니다. 집은 남향으로 짓고, 태양광 발전 패널과 환기구를 지붕에 설치해 필요한 에너지를 생산하고 신선한 공기를 유입하도록 했습니다. 또한 삼중창을 설치하고, 외벽에는 일반 주택의 벽돌보다 3배 두꺼운 것을 사용해 단열효과를 높였습니다. 덕분에 베드제드는 일반 가구에 비해 60%의 에너지를 절약할 수 있게 됐습니다. ◆네덜란드 태양광 발전단지 ‘뉴랜드’(Niuwland) ‘뉴랜드’는 네덜란드 아메르스포르트시에 있는 친환경 주거단지로, 6000세대 전체가 태양광 발전 시스템을 이용하고 있습니다. 주택 지붕에 태양전지판이 부착되어 있어 도시 전체가 태양광 발전 시스템이라고 할 수 있는데요. 다른 화석연료는 전혀 활용하지 않는 성공적인 신재생 에너지 마을로 손꼽히고 있습니다. ◆국내 에너지 제로 마을 ‘로렌하우스’ 세종시 고운동의 ‘로렌하우스’는 국토교통부와 한국토지주택공사(LH)가 ‘제로 에너지’ 시범사업 중 처음으로 지정한 단지형 단독주택인데요. 열 회수 환기 및 태양광 발전 장치 등을 설치해 냉난방과 조명 등에 쓰이는 에너지량의 80% 이상을 자체 생산합니다. 다양한 고효율 설비 시스템의 채택으로 에너지 소비량을 낮춰 혹서·혹한기를 빼고는 실제 세대당 에너지 비용 부담이 거의 없습니다. 환경보호에 대한 인식이 높아지면서 국내에서도 아파트 단지 및 일반 주택에 태양광 발전설비를 도입하는 사례가 점점 늘어나고 있는데요. 서울시는 작년 들어 주택·건물형 태양광 미니 발전소를 시내 22만1000가구에 보급한 바 있으며, 올해는 베란다형 태양광 미니 발전소를 5만여가구에 보급하겠다고 발표했습니다. 신재생 에너지와 만난 에너지 제로 하우스가 지구를 살리는 주거형태로 자리 잡을지 기대가 됩니다. 한화솔루션 블로거 *이 기고는 한화솔루션과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

비행기와 선박, 자동차는 강철로만 만들어졌을 것이라고 여기기 쉬울 텐데요. 강철보다 가볍고 강도도 훨씬 뛰어난 탄소섬유(사진)의 개발에 따라 그 복합소재로 점점 대체되고 있습니다. 무게가 줄어들면 자동차 연비도 향상되고, 탄소 배출량을 줄일 수 있어 친환경 소재로도 주목받고 있는데요. 자동차뿐만 아니라 건축자재와 전자제품, 스포츠 용품 등 우리 생활에서 광범위하게 사용되고 있지만, 아직은 생소한 탄소섬유에 대해 알아보도록 하겠습니다. ◆탄소섬유란? 탄소섬유(사진)는 영어로 ’carbon fibers’입니다. 탄소가 90% 이상인 섬유입니다. 탄소 원자들은 섬유 길이 방향을 따라 육각 고리 결정의 형태로 붙어 있는데요. 이러한 분자배열 구조가 강한 물리적인 속성을 갖게 합니다. 한 가닥의 실은 수천 가닥의 탄소섬유로 이뤄져 있으며, 플라스틱이나 유리와 결합했을 때 높은 강도의 복합재료가 만들어집니다. 탄소섬유의 밀도는 강철보다 낮기 때문에 무게는 가벼우면서도 강한 특징을 자랑합니다. ◆탄소섬유의 탄생 탄소섬유는 1880년 미국의 발명가 토마스 에디슨이 전구 필라멘트(사진)에 최초로 쓰면서 알려지기 시작했는데요. 1950년대부터 미국에서 우주용 기기와 항공기를 개발하면서 가벼우면서도 고강성을 자랑하는 복합재료에 대한 연구가 본격 시작됐습니다. 먼저 아크릴 섬유(PAN·polyacrylonitrile)계 탄소섬유는 일본의 신도 오키오 박사에 의해 개발되었는데요. 64년 영국 회사 RAE가 PAN계 탄소섬유의 고강도화 제조 특허를 출원했습니다. 이후 고강도·고탄성의 탄소섬유 개발이 적극 이뤄졌습니다. ◆탄소섬유 종류 탄소섬유(사진)는 원료, 제조방법 및 조건에 따라 다른 특성의 제품이 만들어지는데요. 원료별로는 레이온을 원료로 하는 PAN계와 콜타르 또는 석유 중질유분을 원료로 하는 피치(pitch)계가 대표적입니다. 특히 고강도·고탄성의 재료인 PAN계 탄소섬유는 항공·우주 및 산업 분야의 구조 재료용, 스포츠 레저 등 다양한 용도로 이용되고 있습니다. ◆탄소섬유 특징 탄소섬유는 가볍고 뛰어난 기계적 성질, 탄소질에서 오는 뛰어난 전도성, 내열성, 저열 팽창률, 화학적 안정성, 고열 전도성 등을 지니고 있어 여러 용도로 활용되고 있는데요. 철에 비해 무게가 5분의 1수준이지만 강도는 10배 정도 강해 항공과 우주, 에너지, 토목, 전자, 스포츠 등 광범위하게 사용되고 있습니다. ●탄소섬유강화플라스틱(CFRP)란? 탄소섬유강화플라스틱(CFRP·Carbon Fiber Reinforced Plastic)은 탄소섬유를 강화재(Reinforcement)로 하고, 매트릭스 수지(Matrix Resin)를 플라스틱으로 하여 결합한 탄소섬유 복합재료입니다. 플라스틱의 우수한 성형성과 탄소의 높은 강도를 지니고 있습니다. CFRP는 강철보다 강하고 알루미늄보다 가벼워 이상적인 경량 신소재로 떠올랐는데요. 특히 자동차 분야에서 경량화에 따른 에너지 절감 및 탄소배출 감소가 이슈로 대두하면서 더욱 주목받고 있는 소재입니다. ◆탄소섬유강화플라스틱의 활용범위 CFRP는 항공기와 자동차, 버스, 트럭, 철도차량에 적용돼 성능과 내구성을 높이면서 연료를 절약해줍니다. 또한 풍력 발전기의 회전날개(사진)와 부품에 적용하면 발전 용량을 15배 늘릴 수 있으며, 녹슬지 않는 탁월한 내부 식성으로 건물의 내·외벽 및 파이프, 보강재 등 시설물 제작에도 쓰이고 있습니다. 이 외에도 가볍고 단단한 특성으로 테니스 및 배드민턴 라켓, 스케이트, 스노 보드, 낚시용구 등 레포츠 분야뿐만 아니라 노트북과 핸드폰 케이스 등 전자분야까지 CFRP의 활약은 큰 기대를 받고 있습니다. 한화솔루션 블로거 *이 기고는 한화솔루션과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

새해맞이 기쁨도 잠시 밀려오는 추위에 몸을 움츠리게 되는데요. 겨울에는 많은 이들이 감기와 독감으로 고생하는데, 자신도 모르게 더 따뜻한 옷을 찾게 되는 것 같습니다. 외부 추위를 이기기 위한 필수품은 바로 옷입니다. 겨울에는 따뜻해 보이는 옷을 선호하게 되는데요. 특히 겨울 필수 아이템으로 모피를 하나씩 가지고 있는 여성이 많습니다. 그러나 모피의 생산과정에서 행해지는 동물 학대와 가격 등의 부담으로 인조 모피를 찾는 이들 많아지고 있는데요. 그래서 최근 겨울 패션계를 강타한 인조 모피(페이크 퍼) 아이템을 살펴보도록 하겠습니다. ◆다시 돌아온 유행 페이크 퍼 목도리 많은 이들이 인조 모피로 만든 코트(사진)를 입고다니고 싶어 하지만, 따뜻함과 함께 밀려오는 다른 이의 시선이 부담스런 이도 있습니다. 소재의 특성상 부해 보이는 것도 어쩔 수 없는데요. 만약 키가 크고 건장한 체구라면 과장을 보태 거리를 돌아다니는 곰으로 오해를 받을 수도 있습니다. 이처럼 인조 모피는 탁월한 보온성에 비해 잘못 입으면 ‘패션 테러리스트’로 오해를 받게 할 수 있습니다. 그래서 인조 모피로 만든 코트는 특별한 날이 아니면 쉽게 입지 못하는 이들이 많습니다. 목도리는 이런 코트의 단점을 최대한 보완하면서 인조 모피의 장점을 충분히 살릴 수 있어 많은 이들이 오래전부터 쉽게 선택해온 아이템입니다. 특히 최근 들어 다양한 페이크 퍼 목도리(사진)가 출시돼 다시 큰 인기를 얻고 있는데요. 다양한 색상과 디자인을 바탕으로 추위를 막아 주면서도 인조 모피 만의 독특한 느낌을 충분히 살려줘 누구나 쉽게 ‘패션 포인트 아이템’으로 활용하고 있습니다. ◆들고다니는 인조 모피…페이크 퍼 가방 겨울철 가장 취약한 신체는 바로 얼굴과 손입니다. 특히 강한 바람이 불 때 가방이라도 하나 들고 있으면 차가워진 손을 주머니에 넣지도 못하고 무방비 상태로 계속 맞아야 하는데요. 이럴 때면 가방을 어딘가에 놓고 나중에 찾아가고 싶다는 생각이 듭니다. . 실외에서 차가워진 가방을 들을 때면 부드럽고 따뜻한 소재로 만들어졌으면 하는 생각이 간절해지는데요. 이를 반영한 제품이 있습니다. 바로 인조 모피를 이용한 가방(사진)입니다. 기존의 가방 형태에 인조 모피로 장식을 한 제품도 있고, 아예 인조 모피를 이용해 만든 가방도 있습니다. 부드러운 퍼의 느낌을 그대로 살려 가죽과는 달리 추운 겨울에도 차갑기보다는 부드러운 느낌으로 가방을 드는 순간 불쾌함을 덜 수 있는데요. 게다가 독특한 디자인으로 좀더 따뜻하게 보일 수 있으면서도 다양한 연출을 통해 패션 아이템으로 충분히 소화할 수 있습니다. 올겨울 장갑 없이도 따뜻하게 가방을 들고다니고 싶다면 페이크 퍼(사진)를 추천합니다. ◆실내에서도 놓치지 마세요! 페이크 퍼 실내화 최근 난방비 걱정과 에너지 절약 캠페인이 맞물려 실내 온도를 낮추는 이들이 늘어나고 있습니다. 자칫 시려 오는 발을 막을 수는 없어 보입니다. 물론 집안에서 양말을 신고 있으면 되지만, 왠지 그러려면 불편하기만 합니다. 좀더 편하면서 발을 따뜻하게 할 수 있는 방법은 없을까요? 이럴 때는 페이크 퍼 실내화(사진)를 신어보세요. 일반적인 실내화의 외관을 인조 모피를 활용해 감싸준 것인데요. 따뜻한 것은 물론이고 디자인까지 세련되어 많은 이들에게 큰 인기를 끌고 있습니다. 또한 다양한 색상으로 원하는 취향에 따라 선택할 수 있으며, 저렴한 가격으로 실내에서도 부담 없이 사용할 수 있습니다. ◆진짜보다 더 진짜 같은 페이크 퍼 지금까지 인조 모피(사진)에 대해서 알아보았는데요. 과거에 인조 모피는 다양한 장점에도 가짜라며 낮은 평가를 받기 십상이었습니다. 그러나 최근에는 동물 보호와 윤리적 소비, 그리고 페이크 퍼의 독자적인 패션 영역 구축을 통해 하나의 아이템으로 각광받고 있습니다. 특히 인조 모피를 다루는 디자이너가 증가하면서 이제는 진짜와 구분이 안 될 정도의 수준에 이르렀는데요. 게다가 합리적인 가격과 다양한 색상, 세련된 디자인까지 갖추고 있어 하나의 트렌드로 자리 잡고 있습니다. 인조 모피에는 석유화학 기술이 숨어있습니다. 인조 모피는 아크릴과 폴리에스테르 섬유를 주 소재로 만들어집니다. 그래서 동물의 털, 가죽과 달리 습기에 강해 곰팡이 걱정을 할 필요가 없고, 물세탁도 할 수 있어 유지비용도 적게 듭니다. 또한 아크릴과 폴리에스테르 섬유의 염색을 통해 원하는 색상을 어렵지 않게 만들 수 있어 다양하게 활용할 수 있습니다. 특히 최근에는 고급 섬유를 이용해 실제와 거의 흡사한 촉감을 자랑하는 ‘하이포 퍼’까지 등장하면서 인조 모피의 구매 욕구를 자극하고 있는데요. 앞으로 더욱 다양한 기술과 석유화학제품이 개발되면서 더 진짜 같은 인조 모피가 나오길 기대해봅니다. 한화솔루션 블로거 *이 기고는 한화솔루션과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

추운 겨울이면 창문을 닫고 실내에서 생활하는 게 일상이 됩니다. 사람이나 동물만큼 추위에 민감한 것이 있는데요. 그것은 바로 식물입니다. 봄과 여름, 가을 동안 잘 가꿔놓은 식물을 잘못 관리하면 추운 날씨 때문에 얼어버리거나 따뜻하고 건조한 실내에서 물 주는 것을 잊어 말라서 죽이는 일이 잦은데요. 사실 화분을 많이 키워본 이가 아닌 이상 바쁜 일상에서 화분을 잘 키우는 건 여간 어려운 일이 아닙니다. 집들이 선물로 들어온 화분, 길을 걷다가 발견한 예쁜 꽃에 반해 사 온 화분, 집안 공기를 맑게 해준다는 이야기를 듣고 들인 화분 등 다양한 이유로 집안의 한 부분을 장식하고 있는 식물을 좀 더 ’스마트’하게 관리하여 잘 키우는 방법은 없을까요? 식물을 보는 것은 좋지만, 관리를 어려워하는 이들이 많은데요. 이런 이들을 위해 식물을 위한 스마트 아이템을 소개하겠습니다. 특히 우리 집에만 오면 식물이 다 죽는다는 이들은 집중해서 보길 바랍니다. ◆흙의 상태를 확인하는 스마트 센서 식물을 키우는데 가장 중요한 요소는 햇빛과 온도, 수분, 공기, 토양입니다. 그 중에서도 토양은 식물이 성장하기 위해 꼭 필요한 요소로 뿌리를 통해 그 속 양분을 흡수하여야만 잘 성장할 수 있습니다. 그렇기 때문에 식물을 잘 키우기 위해서는 토양 관리가 필수적입니다. 그런데 일반인이 눈으로 보고 만져만 봐서는 토양의 상태를 제대로 확인하기는 어려운데요. 그래서 이런 이들을 위해 흙의 상태를 확인해주는 스마트 센서가 등장했습니다. 나뭇가지처럼 생긴 이 스마트 센서(사진)는 토양의 상태를 알려주는데요. 광량과 온도, 비료의 상태, 수분량 등을 측정하여 사용자에게 알려주는 센서입니다. 블루투스를 통해 사용자의 스마트폰이나 태블릿으로 정보를 전달하며, 전용 애플리케이션을 통해 실시간으로 토양의 상태를 확인할 수 있습니다. 또한 단순 정보만 제공하는 것이 아니라, 정보 분석을 통해 물을 줘야 하거나 비료를 늘여야 할 시기 등 식물을 잘 키우는 데 필요한 조언을 해줍니다. 사용방법은 간단한데요. 나뭇가지처럼 생긴 스마트 센서(사진)를 화분에 꽂아 주기만 하면 되는데요. 그 내부에 등록되어 있는 6000여종이 넘는 식물 데이터를 통해 사용자에게 적합한 정보를 제공함으로써 최적의 상태로 키울 수 있도록 도움을 주고 있습니다. 이제 스마트 센서를 통해 물 주는 것 잊지 마세요. ◆알아서 키워주는 스마트 화분 스마트 센서로 다양한 정보를 받아 식물이 필요한 것을 제공할 수 있어 한 가지 고민을 덜었지만, 여전히 남아있는 걱정거리가 있습니다. 오랜 기간 여행을 떠나거나 집을 비워야 할 때입니다. 오랜 기간 집을 떠났다 돌아와 보면 불쌍하게 말라버린 잎들을 발견하게 되는데요. 아무리 스마트 센서가 정보를 제공해도 관리를 해줄 이가 없는 탓에 무용지물이 됩니다. 이럴 때는 스마트 화분을 써보세요. 스마트 화분(사진)을 간단하게 설명하면 스마트 센서가 내장된 화분인데요. 스마트 화분은 일조량, 비료, 토양 온도와 습도를 분석하는 센서는 물론이고 자동 급수 시스템까지 갖추고 있어 알아서 식물을 관리해줍니다. 사실 화분에 물을 주는 일을 깜빡해서 식물이 말라 죽거나 혹은 너무 많은 양의 물을 줘서 죽는 사례도 많은데요. 스마트 화분은 물이 필요한 시간에 정확한 양을 급수하여 식물에 필요한 양만 조절해주기 때문에 이런 걱정을 할 필요가 없습니다. 또한 스마트 센서와 마찬가지로 전용 앱을 통해 식물과 주변 환경의 상태를 실시간으로 받아볼 수 있으며, 세계적인 식물학자들이 제공하는 다양한 정보를 받아볼 수도 있습니다. 그리고 하나의 계정으로 최대 256개의 스마트 화분(사진)을 관리할 수 있기 때문에 집에 있는 다양한 화분을 스마트폰 하나로 간편하게 관리할 수 있습니다. ◆집에서 키우는 유기농 야채 ‘스마트 온실’ 최근에는 집이나 집 근처 주말농장에서 텃밭을 가꾸며 직접 야채를 재배하는 이들이 늘어나고 있는데요. 특히 먹거리에 대한 불안감이 커지면서 직접 재배를 시도하는 이가 많아지고 있습니다. 집에서 직접 원하는 식용작물을 재배하는 것은 많은 노력이 필요하고 끊임없는 관심이 필요한데요. 그래서 초보자들이 단순히 흥미를 느꼈다고 취미생활 정도로 시작했다가 실패하는 사례가 많습니다. 스마트 온실만 있으면 작은 텃밭을 집에서 손쉽게 관리할 수 있습니다. 스마트 온실(사진)은 식물을 키우고 싶지만, 시간과 공간이 부족해 포기하는 이들을 위해 개발된 제품인데요. 작은 박스처럼 생긴 스마트 온실은 원하는 작물의 씨앗만 있으면 누구나 쉽게 키울 수 있도록 돕습니다. 스마트 온실의 가장 큰 장점은 처음 세팅만 해주면 관리를 할 필요가 없다는 것인데요. 스마트 온실이 알아서 물도 주고, 온도도 조절하는 등 식물에 필요한 모든 관리를 알아서 해줍니다. 또한 식물이 다 자라면 수확 알림 램프에 불이 들어와 알려주기 때문에 싱싱한 야채를 집에서 쉽게 재배해서 먹을 수 있습니다. 특히 스마튼 온실에서 식물과 물을 담는 트레이는 플라스틱으로 제작되는데요. 한 번 이용하고 버리는 것이 아니라 세척을 해서 지속적으로 재활용할 수 있습니다. 물론 환경 호르몬이 발생하지 않는 플라스틱을 사용하기 때문에 안심하고 야채를 먹을 수 있습니다. 또한 플라스틱은 방수성이 좋아 화분처럼 물이 많이 쓰이는 곳에 적합한 소재로 인정받고 있습니다. 지금까지 누구나 쉽게 집에서 식물을 키울 수 있도록 도와주는 스마트 아이템을 살펴보았는데요. 식물은 집에 갖다놓고 잠시 방심하면 어느새 시들어 있는 일이 잦습니다. 앞에서 알려준 스마트 아이템을 통해 이제는 건강하게 잘 키우길 바랍니다. 많은 이가 식물에 관심을 가지면서 관련 상품이 많이 나오고 있는데요. 자주 물에 닿고 식물에 접촉하는 만큼 플라스틱처럼 방수가 잘되고 독성이 나오지 않는 친환경 소재를 썼는지 확인해보고 구입하길 바랍니다. 한화솔루션 블로거 *이 기고는 한화솔루션과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

플라스틱은 우리 생활에 없어서는 안 될 필수품이 되었는데요. 하지만 무분별하게 버려지는 플라스틱 쓰레기는 환경을 위협하는 문제를 일으키고 있습니다. 플라스틱은 대부분 재활용할 수 있는 만큼 새로운 자원으로 다시 탄생할 수 있는데요. 하지만 재활용 비율이 소비되는 양에 비해 부족해 플라스틱 쓰레기는 점점 쌓이고 있습니다. 이와 같은 플라스틱 쓰레기 문제를 해결하기 위해 최근 폐플라스틱을 재활용한 3차원(3D) 프린터 재료를 개발하는 시도가 나타나고 있어 주목을 받고 있는데요. 3D 프린터로 원하는 물건을 마음대로 만들 수 있는 편리성은 물론, 환경까지 생각한 ‘착한 기술’에 대해 소개하겠습니다. ◆3D 프린터의 재료 플라스틱 3D 프린터는 일반적으로 플라스틱 소재를 이용해 제품을 만드는데요. 이런 재료는 가열된 압출기를 통과해 노즐로 흘러나와 한층씩 쌓아 오르면서 원하는 모양을 만듭니다. 상기 적층형으로 불리는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식이 3D 프린터를 대표하는데요. 이 재료로 보통 ‘필라멘트’라고 불리는 플라스틱 와이어(선)를 사용합니다. 총 모양의 접착 기구인 글루건과 같은 방식이라고 여기면 되는데요, 이 필라멘트 재료로 쓰이는 플라스틱을 버려지는 폐플라스틱을 재생해 사용하면 쓰레기 문제도 해결할 수 있고 좀 더 저렴한 가격에 재료를 만들 수 있어 더 많은 이들이 3D 프린터 제품을 이용할 수 있습니다. ◆폐플라스틱을 재활용한 3D 프린터 리디텍(ReDeTec)은 폐플라스틱을 바로 필라멘트로 만들 수 있는 장치를 만드는 기업인데요. 이 장치에 폐플라스틱을 넣으면 분쇄와 용융, 압출 단계를 거쳐 3D프린터용 필라멘트를 생산합니다. 3D 프린터로 제작한 제품이 마음에 들지 않거나 폐기하고 싶으면 다시 원료로 재활용할 수 있어 필라멘트 구입비용을 절감할 수 있습니다. 2018년 미국의 ‘re:3D’는 폐기된 플라스틱을 재활용해 출력 재료로 쓰는 ‘Gigabox X’라는 3D 프린터를 공개했는데요. 알갱이 형태의 재활용 플라스틱 펠릿(pellet)을 재료로 쓰기 때문에 기존 재료인 필라멘트형 플라스틱보다 10배 이상 저렴하며, 익스트루더에서 바로 출력하기 때문에 기존의 3D 프린터보다 생산속도가 17배 빠르다고 합니다. 익스트루더는 보통 사료나 식품을 압출해 가공하는 기계를 이릅니다. ◆폐플라스틱 재료로 만든 ‘착한 3D 제품’들 아디다스는 버려진 해양 플라스틱에 주목하고, 이를 재활용한 신발과 의류를 지속적으로 생산하고 있는데요. 해양 플라스틱을 재활용해 3D 프린터로 출력한 ‘3D 프린티드 오션 플라스틱’(3D-printed ocean plastic)을 2015년 처음 공개한 바 있습니다. 바다에서 회수한 폐플라스틱과 어망 등을 재활용해 3D 프린터로 만든 이 신발은 해양 플라스틱 폐기물에 대한 경각심과 함께 플라스틱 재활용의 중요성을 일깨워 주었습니다. 또한 밀리언 웨이브스 프로젝트(Million Waves Project)는 해양에서 수집한 플라스틱으로 만든 필라멘트 재료로 사용해 3D 프린터로 손과 팔 등의 의수족을 만드는데요. 이렇게 만들어진 의수족은 개발도상국에서 의족이 필요한 이들에게 보내진다고 합니다. 3D 프린터는 미래를 이끌 4차 산업혁명 기술 중 하나로 주목받고 있는데요. 이 3D 프린터가 플라스틱 쓰레기 문제까지 극복하는 새로운 해결사로 등장해 친환경 미래 제품으로 진화하고 있습니다. 가까운 미래에는 쓰레기통 대신 각 가정집에 플라스틱을 바로 재활용해 필요한 물건을 만들어 쓸 수 있는 3D 프린터가 설치되어 있는 행복한 상상을 해봅니다. 한화솔루션 블로거 *이 기고는 한화솔루션과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

눈꽃으로 온 세상을 하얗게 뒤덮는 겨울, 이런 아름다운 풍경을 보기 위해 많은 이들이 산을 찾습니다. 기온이 떨어지면서 등산로가 미끄럽고, 체온을 높이기 위해 두꺼운 옷을 껴입으면 움직임이 둔화돼 산행이 어렵게 느껴집니다. 이런 다양한 요소로 겨울 산행은 위험한 상황에 놓일 수 있습니다. 그래서 추운 날씨에 산행할 때는 안전을 위해 아이젠과 등산 스틱, 방한용품 등 이것저것 챙길 것이 많아 가방을 신중하게 골라야 합니다. 최근에는 우수한 석유화학 제품을 활용해 극한 환경에도 문제없이 사용할 수 있는 가방들이 큰 인기를 끌고 있는데요. 오늘은 석유화학으로 탄생한 가방을 살펴보도록 하겠습니다. ◆믿을 수 있는 가방 트러스트백 가벼운 산행에도 물과 수건, 개인 소지품 등 챙겨야 할 것이 많습니다. 그렇다고 커다란 등산 가방을 가져가는 건 부담스러워 가볍고 작은 제품을 찾게 되는데요. 문제는 일반적으로 가볍고 작은 가방은 외부 충격에 약한 제품이 많다는 점입니다. 그래서 날카로운 물체에 걸리면 쉽게 찢어지는데요. 일반적인 상식을 깨고 가볍고 얇으면서 내구성이 좋은 가방이 등장했습니다. 이름부터 믿음이 가는 트러스트백(TrustBag·사진)인데요. 외관만으로 본 트러스트 백은 허술하고 약해 보입니다. 단지 가볍게 제작하여 휴대성만 극대화한 것처럼 보입니다. 그러나 트러스트백이 가지고 있는 엄청난 능력은 실험을 통해 입증되었습니다. 트러스트백은 보는 것과 달리 칼이나 가위로 자르기 어려운 것은 물론이고 심지어 톱으로도 쉽지 않습니다. 만약 자른다고 해도 많은 시간이 소요되는데요. 그래서 세상에서 가장 강한 가방이라고 불리고 있습니다. 도대체 트러스트백은 어떤 소재로 만들어졌기에 세상에서 가장 강한 가방이 됐을까요? 트러스트백의 비밀은 바로 석유화학 제품인 고분자량 고밀도 폴리에틸렌(HMWPE·High Molecular-weight polyethylene)입니다. HMWPE는 금속재료의 강성과 플라스틱의 유연성을 고루 갖춘 소재인데요. 충격 및 압축에도 강하고 복원력이 우수합니다. 그렇기 때문에 트러스트백처럼 얇고 가벼우면서도 외부 충격을 견딜 수 있는 제품이 탄생한 것입니다. ◆생명을 지켜주는 ‘캡슐라’ 앞에서 살펴본 트러스트백이 가장 강한 가방이라면 이번에 소개할 ’캡슐라’(Capsula·사진)는 가장 안전하다고 할 수 있을 것 같습니다. 가방의 가장 중요한 역할은 바로 안에 든 물건을 안전하게 보호하는 것인데요. 그런 점에서 캡슐라는 완벽에 가깝다고 할 수 있습니다. 캡슐라는 완벽한 방수를 자랑하고 있습니다. 물론 방수가 되는 가방은 많은데요. 캡슐라의 특징은 튜브처럼 가방에 공기를 불어 넣을 수 있다는 점입니다. 이렇게 공기를 불어넣는 것으로 무게를 늘리지 않고도 내충격성을 확보할 수 있습니다. 즉 이른바 ’뽁뽁이’라고 불리는 에어캡의 원리처럼 공기의 힘을 이용해 강한 충격으로부터 내용물을 안전하게 보호하는 것입니다. 또한 완벽한 방수성으로 공기를 밀폐시켜 물에 빠진 위험한 순간에는 구명 튜브처럼 쓸 수 있습니다. 이렇게 다재다능한 캡슐라의 능력 역시 석유화학 기술로 완성되었습니다. 캡슐라는 합성 섬유인 나일론(Nylon)에 열가소성 폴리우레탄(TPU·Temperature polyurethane)을 코팅해서 제작되는데요. 가벼우면서도 강도가 좋고, 신축성이 좋은 나일론과 극한 온도, 습기 그리고 오염에 강하면서도 부드러운 TPU가 만나 완벽한 방수 가방으로 탄생하였습니다. 앞에서 살펴본 것처럼 내구성과 신축성, 강도, 방수성 등 다양한 특성이 있는 석유화학 제품을 활용해 극한의 상황에서도 사용할 수 있는 가방이 탄생하고 있는데요. 단순히 기능적으로만 우수한 것이 아니라 세련된 디자인과 휴대성까지 갖추고 있어 많은 이들에게 큰 인기를 얻고 있습니다. 한화케미칼과 같은 많은 기업이 품질 좋은 석유화학제품을 개발하기 위해 끊임없이 노력하고 있어 앞으로 이를 이용한 제품이 더 기대되는데요. 여러분도 곁에서 항상 응원해주길 바랍니다. 한화케미칼 블로거 *이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

패스트푸드점에 가면 쟁반에 광고지가 한 장 깔려 있는데요. 우리는 그 위에 감자튀김을 꺼내 놓은 뒤 케첩을 짜서 먹기도 합니다. 식품의약품안전처에서는 인쇄된 종이 위에 음식을 절대 올려놓지 말라고 경고하고 있는데요. 잉크의 독성 물질이 음식에 녹아들 수 있는 탓입니다. 책이나 의류, 패키지, 그릇 등에 인쇄된 잉크에는 유해 화학물질인 휘발성유기화합물(VOCs)이 들어있는데요. 인체뿐만 아니라 환경오염에도 영향을 미쳐 친환경 잉크에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 대두유로 만든 콩기름 잉크, 해조류로 만든 조류 잉크, 쌀겨로 만든 쌀기름 잉크 등 최근 더욱 다양해지고 있는 친환경 잉크에 대해 알아보도록 하겠습니다. ◆대두유로 만든 콩기름 잉크(Soy Ink) 콩기름 잉크는 기존 용제로 쓰던 석유화합물을 대두유로 대체해 만드는데요. 대기오염의 원인도 되는 VOCs를 제거해 친환경 잉크로 각광받고 있습니다. 콩기름 잉크는 식물성 유분의 사용 비율이 높기 때문에 폐기할 때 생분해성이 뛰어나고, 적은 양의 잉크와 물로도 충분한 농도를 얻을 수 있다고 합니다. 또한 인쇄 작업성이 우수해 인쇄물 품질이 훌륭합니다. 최근 친환경 포장에 대한 관심이 높아지면서 화장품 패키지나 종이 빨대, 노트 등에서 콩기름으로 인쇄한 제품을 쉽게 만나볼 수 있는데요. 콩기름으로 인쇄된 제품을 구분해 사고 싶을 때는 ‘Printed with Soy Ink’(프린티드 위드 소이 잉크·사진) 또는 ‘Soy Seal’(소이 실) 마크를 확인하면 됩니다. ◆해조류로 만든 조류 잉크(Algae Ink) 영국의 아웃도어 의류 제조업체인 볼레백(Vollebak)은 100% 식물성 재료로 만든 생분해 티셔츠(사진)를 내놨는데요. 이 티셔츠는 유칼립투스와 너도밤나무 등의 목재 펄프로 만들어졌으며, 인쇄 염료는 화학 성분이 아닌 조류로 만든 녹색 분말에 수성 바인더(접착제 역할을 하는 페인트의 성분)를 혼합한 조류 잉크를 이용해 제조됐습니다. 조류 잉크는 생물 반응기에서 자란 조류 페이스트(갈거나 갠 풀 형태)를 말려 미세한 분말(사진)로 만든 뒤 물과 혼합해 제조하는데요. 스피루리나(spirulina)라는 녹조류로 만듭니다. 볼레백의 티셔츠는 땅에 매립했을 때 약 12주 내 완전히 생분해됩니다. ◆쌀겨로 만든 쌀기름 잉크 쌀기름 잉크는 쌀을 만들기 위해 탈곡하고 버려지는 쌀겨에서 추출하는데요. 중금속이나 환경 호르몬 및 오염물질 등이 없어 친환경적일 뿐만 아니라 냄새나 피부 자극성, 독성이 거의 없어 인쇄 작업환경의 개선에도 도움을 줍니다. 쌀기름 잉크(사진)는 인쇄 품질에서도 색상이 맑고 선명하며 투명도가 높은데요. 건조가 빠르고 내마찰성이 우수해 다양한 용지에서도 인쇄 적성이 양호한 것이 특징입니다. 쌀기름 잉크가 활성화되면 버려지는 쌀겨를 활용하기 때문에 농가 소득에도 도움이 되고 쓰레기도 줄이는 효과를 가져올 수 있어 친환경 제품으로 각광받고 있습니다. 다양한 컬러의 잉크 발달은 19세기 들어서면서 화학계의 혁신적인 성공 덕분인데요. 이제 화학자들은 자연에서 얻은 복합물을 바탕으로 인체와 환경에 무해한 친환경 잉크 개발에 몰두하고 있습니다. 위에서 언급한 잉크 외에도 옥수수나 채소, 커피 찌꺼기 등으로도 만드는 연구가 계속되고 있습니다. 한화케미칼의 ASR(알칼리수용성수지)는 인쇄 잉크와 종이 코팅용 수용성 수지 및 에멀전으로 이용되고 있는데요. 기존 유성제품을 수성화한 친환경 수지로 목재와 금속 코팅에도 활용되고 있습니다. 한화케미칼은 인간과 자연을 향한 지속가능한 화학기술 개발을 위해 지속적으로 연구하도록 하겠습니다. 한화케미칼 블로거 *이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

이제 추운 겨울이면 기능성 발열 소재 의류가 필수가 되었는데요. 발열 소재 의류는 속옷부터 아우터(코트나 점퍼 등 보온을 위해 겉옷 위에 입는 옷)까지 체온을 따뜻하게 유지해주고 높여주는 기술에 초점을 맞추고 있습니다. 최근 선보이고 있는 발열 소재는 빛을 열로 바꾸는 흡광축열 섬유 기술이 적용된 게 대세인데요. 우리가 몰랐던 흡광축열 기술은 무엇이고, 이를 이용한 섬유에는 어떤 것이 있는지 소개하겠습니다. ◆태양광을 흡수하는 지르코늄 흡광축열 섬유는 태양의 열 에너지를 축적한 뒤 이를 인체로 보내 온도를 높이는 기능을 하는데요. 금속 화합물 중 태양광을 흡수하는 물질인 탄화지르코늄과 산화지르코늄을 사용해 흡광축열 섬유를 만듭니다. 지르코늄(ZrC)은 태양광의 95%인 적외선, 가시광선 이상의 단파장 영역에서 흡수율이 높은 물질인데요. 태양광을 열 에너지로 전환하여 축적하는 지르코늄의 원리를 활용한 게 흡광축열 섬유입니다. ◆태양광을 열 에너지로 변환하는 흡광축열 소재 지르코늄을 써 의류를 만들면 태양광의 95%를 흡수, 에너지로 변환해 원적외선으로 방사하게 됩니다. 원적외선 영역에서는 반사율이 높아 의류 내에서 에너지가 축적됩니다. 주로 나일론이나 폴리에스터 사의 심부에 탄화지르코늄을 혼입해 겨울의류를 만드는데요. 그럼 흡광축열 기술을 이용한 섬유에는 어떤 것이 있는지 알아보도록 하겠습니다. ◆국내 최초 축열 섬유 ’솔라리나’ ‘솔라리나’는 국내에서는 처음 개발된 축열 섬유인데요. 태양광을 섬유가 흡수, 축적한 다음 이를 열 에너지로 전환해 인체에 방사하는 기술이 적용되었는데요. 태양열 흡수와 더불어 체온의 적외선 단열효과 등으로 일반 직물에 비해 4~5도 높은 보온효과를 발휘하는 것으로 알려졌습니다. ◆‘태양광 발열+인체 복사열’ 항시발열 기술 항시발열은 태양광 발열 기능과 더불어 체온을 복사해 스스로 열을 내는 자가발열 기능을 동시에 갖춘 기술인데요. 야외에서 태양광의 열선을 증폭시켜 오리털보다 5도 이상 따뜻한 발열 기능을 지니며, 야간에는 체온을 복사해 스스로 열을 내는 자가발열 기능을 발휘합니다. 기존 ’쏠라볼’, ’쏠라필‘과 같은 기술이 햇빛이 있을 때만 발열 기능을 보였다면, 항시발열 기술의 개발로 햇빛이 없는 실내에서나 야간에도 발열할 수 있게 됐습니다. ◆반영구 광발열 소재 ’에어로 히트’ 폴리에스터 ‘에어로 히트’는 태양빛이나 실내 조명에서 발산되는 원적외선을 활용해 섬유 자체에서 열을 내는 기술인데요. 미네랄이 함유된 원사가 외부의 빛을 흡수해 열 에너지와 원적외선 형태로 방사하는 반영구적 광발열 소재입니다. 일반 폴리에스터 대비 최대 4배의 높은 열효율을 자랑하는데요. 아웃도어 재킷이나 레깅스 등의 소재로 쓰입니다. 화학기술로 완성된 흡광축열 기술은 가죽이나 동물의 털을 사용하지 않고도 추운 겨울철 우리의 몸을 따뜻하게 유지해줄 수 있는 친환경 섬유로 더욱 각광받고 있는데요. 실내에서 발열기능이 있는 내의를 입으면 얇고 가벼운 옷차림으로도 따뜻함을 느낄 수 있는 만큼 실내 온도를 낮춰 난방비도 절약할 수 있답니다. 이번 겨울 흡광축열 발열 기술과 함께 따뜻하게 보내길 바랍니다! 한화케미칼 블로거 *이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

페인트는 색을 내는 안료로, 미관 효과는 물론이고 내용물을 보호 역할도 해줍니다. 화학기술의 발전에 따라 페인트의 역할도 점점 진화하고 있는데요. 특히 날씨가 점점 추워지면서 난방비를 아껴주는 단열 페인트의 인기가 높아지고 있습니다. 페인트 하나만 칠했는데, 어떻게 난방비를 아낄 수 있는지 단열 원리에 대해 알아보도록 하겠습니다. ◆단열 페인트의 개념 단열 페인트는 페인트에 세라믹 성분을 첨가해 만든 제품인데요. 열 전도율이 낮아 내부의 온기가 밖으로 빠져나가지 못하게 막아줍니다. 겨울철 단열이 제대로 되어 있지 않으면 내·외부 온도 차이에 의해 습기가 발생하게 되는데, 이때 결로로 인한 곰팡이 등이 나타납니다. 따라서 단열 페인트는 건물 외벽보다 주로 내벽에 시공하는데요. 내부의 온도를 지켜주고 곰팡이 발생을 막아주는 역할을 합니다. ◆단열 페인트 첨가제 세라믹 파우더 단열용 페인트 첨가제의 시작은 우주왕복선 외피의 단열용 특수 세라믹을 파우더(가루) 형식으로 개발한 데서 비롯됐습니다. 어떤 종류의 페인트와도 섞어 단열을 극대화하기 위해 개발되었습니다. 주로 고체와 고체 간 열 전도보다 공기와 고체 간 열 전달 측면에서 열적 성능이 탁월한데요. 단열용 첨가제로 사용되는 세라믹 파우더는 지름이 30~100마이크론(μm·1μm=100만분의 1m) 크기의 미세 중공체(Microscopic hollow) 형태를 띠고 있습니다. 탁구공처럼 안은 비어 있고, 외부는 둥근 구형의 형태를 지니고 있습니다. 단열용 첨가제를 페인트에 섞어 칠하면 세라믹 피막을 형성하는데요. 외벽에 칠하면 여름철 뜨거운 태양의 복사열이 건축물 내부에 전도되는 것을 최소화시켜주고, 건물 내부에 칠하면 대류에 의한 열 손실을 최소화할 수 있습니다. ◆단열 페인트 원리 미립자 세라믹 중공체는 고체 입자 간 접촉 부분이 적어 열 전도가 매우 낮고, 복사열을 산란시켜 차단할 수 있는데요. 특히 미세 공극(입자 사이의 틈)의 세라믹 파우더가 피막을 형성해 태양 복사열에 저항하고 반사하여 단열 효과를 높여줍니다. 또한 내외부의 온도 및 습도 차에 의해 발생하는 결로현상을 최소화해 곰팡이가 생기지 않게 해줍니다. ◆단열페인트 효과 단열 페인트는 저렴한 비용과 간편한 시공뿐만 아니라 인체에 유해한 석면 등의 단열재를 대체할 수 있는 친환경 제품으로 주목받고 있습니다. 덕분에 추운 겨울철 난방비를 절약할 수 있는 대안으로 떠오르고 있는데요. 올겨울 단열 페인트로 난방비는 줄이고 온기는 더욱 높이는 건 어떨까요? 한화케미칼 블로거 *이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

페트병은 폴리에스테르 수지 중 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 사용해 만든 용기입니다. 가벼우면서도 단단해 유리병을 대체해 음료 및 각종 식품을 담는 용기로 쓰이고 있습니다. 100% 재활용을 할 수 있는 소재지만 제대로 수거가 이뤄지지 않거나 무분별하게 버려져 전 세계적으로 이런 문제를 해결하기 위한 방안을 모색하고 있는데요. 이렇게 버려진 페트병을 벽돌로 재활용하는 기술이 개발되어 관심을 모으고 있습니다. 오늘은 기존 제품을 만들 때와 비교해 이산화탄소 배출을 줄여 친환경 측면에서 주목받고 있는 플라스틱 벽돌에 대해 알아보도록 하겠습니다. ◆탄소 배출을 줄인 친환경 플라스틱 벽돌 인도의 공대생인 아비쉑 배너지(Abhishek Banerjee)는 2016년 벽돌 공장에서 석탄을 태워 나오는 엄청난 양의 이산화탄소를 보고 친환경 벽돌을 연구하기 시작했습니다. 버려진 물병과 일회용 용기 등을 수거해 세척한 뒤 조각내 압착하여 플라스틱 벽돌 ‘더 플라스티큐브’(the Plastiqube·위에서 두번째 사진)를 만들었습니다. 벽돌 제조과정에서 가마를 없애 에너지 사용을 70%까지 줄이고, 탄소 배출을 낮추었는데요. 이 벽돌 1개에는 1.6㎏의 폐플라스틱이 들어 있으며, 기존 점토로 만든 벽돌보다 더 단단하고 오래갈 것으로 기대됩니다. ◆쓰레기에서 학교로 변신한 폐플라스틱 서부 아프리카 코트디부아르의 최대 도시인 아비장은 과거 내전의 상처로 학교가 부족한 상태인데요. 버려진 플라스틱 쓰레기를 활용해 만든 벽돌로 학교와 교실(사진)이 세워지고 있습니다. 수거한 폐플라스틱을 작게 조각낸 다음 뜨거운 물을 이용해 높은 압력을 가하면서 압축하면 벽돌이 만들어지는데요. 이 과정에서 접착제나 첨가제 등을 사용하지 않아 친환경적일 뿐 아니라 제작기간과 비용도 적게 들어 경제적입니다. 건축 안전 시험도 통과했는데요. 물과 불을 충분히 견딜 수 있을 정도로 안전하고 튼튼하며, 기존 교실보다 수명도 훨씬 오래간다고 합니다. 아비장에서만 날마다 280t이 넘는 플라스틱 쓰레기가 배출된다고 하는데요. 버려진 플라스틱 쓰레기를 이용해 만든 벽돌(사진)로 향후 2년간 빈곤층 학생 2만5000여명이 배울 수 있는 교실 500개를 세울 계획이라고 합니다. ◆빌딩을 세운 재활용 벽돌 ‘폴리브릭’ 버려진 페트병과 플라스틱을 수거해 벽돌을 만들어 건축 자재로 쓰는 기술은 쓰레기 문제를 해결하고 환경을 지키기 위해 꾸준히 연구·개발(R&D)되고 있는데요. 벤처 기업인 미니위즈(Miniwiz)는 2010년 재활용 벽돌 대체재인 ‘폴리브릭’(Polli-Brick·을 개발해 이를 소재로 한 빌딩(위에서 일곱번째 사진)을 건설한 바 있습니다. 폴리브릭은 다면체의 각이 진 원통형 병 모양인데요. 접착제를 사용하지 않고도 고정이 되며 기존에 비해 탄소 배출이 낮아 친환경 건축 자재로 평가받고 있습니다. 폴리브릭은 기존 벽돌을 대체해 실내외 인테리어는 물론이고 빌딩 건축 등에서 쓰이고 있습니다. 플라스틱 폐기물의 재활용을 거쳐 벽돌을 만들어 학교나 빌딩을 짓는 데 이용함으로써 쓰레기를 줄이는 것뿐만 아니라 제조 과정에서 이산화탄소 배출량을 절감해 환경을 지키는 데에도 많은 기여를 하고 있습니다. 기존 제품을 대체하는 새로운 건축 자재로 주목받고 있는 플라스틱 벽돌, 앞으로의 활약이 더욱 기대됩니다. 한화케미칼 블로거 *이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.