![과학 담은 기능성 의류 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (269)](http://img.segye.com/content/image/2022/11/03/300/20221103514006.jpg
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과학 담은 기능성 의류 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (269)
우리는 비가 오면 방수가 되는 레인 재킷을, 바람이 많이 불면 방풍 재킷, 땀이 많이 나는 여름이면 투습과 통기성이 좋은 기능성 의류를 입습니다. 등산할 때는 아웃도어 의류를 입지요. 이렇게 날씨와 계절에 따라 주변 환경이 바뀔 때마다 우리는 적절하게 옷을 선택합니다. 옷은 이제 패션 기능뿐만 아니라 외부환경으로부터 우리를 지켜주는 든든한 역할까지 하기 때문입니다.
방수와 방풍, 방염, 방습, 자외선 차단 등은 여러분도 기본적으로 알고 있는 의류의 기능적인 특징인데요. 근래에는 이를 넘어 특정 기능이 강화된 전문 ‘스마트’ 의류가 등장하고 있습니다. 상식을 넘어 ‘과학을 입은 의류’는 뭐가 있는지 알아보겠습니다.
◆숙면을 도와주는 의류, 베넥스(Venex)
과로와 정신적인 스트레스가 잦은 현대인은 잠을 자는 것도 ‘일’입니다. 우리나라 인구 30% 정도가 불면증을 가지고 있는 것으로 의학계에서 추산하고 있는데요. 이 불면증을 개선해주는 의류가 있다고 합니다.
일본의 기능성 의류인 베넥스는 입으면 깊은 잠을 잘 수 있도록 도와 몸의 회복을 돕는 ‘릴랙스’(Relax), 운동이나 가사 등 역동적인 활동 후 입으면 피로를 풀어주는 ‘리차지’(Recharge), 평상시 입는 ‘리프레시’(Refresh) 이렇게 3가지 종류가 있습니다.
이는 첨단기술로 개발한 신소재 PHT(Platinum Harmonized Technology) 기술이 적용된 덕분인데요.
PHT는 주원료로 나노플라티나가 사용된 신소재로, 원적외선을 발생시켜 우리 몸의 신경세포를 자극합니다. 그 결과 부교감 신경을 활성화합니다.
부교감 신경이 활성화되면 근육이나 위장은 이완돼 휴식을 취할 수 있고, 혈관이 넓어져 혈류가 좋아집니다. 이에 따라 피로물질과 노폐물은 몸 밖으로 빨리 배출해 피로를 쉽고 빠르게 회복할 수 있는 게 그 원리입니다.
◆입는 한방 건강 의류, 웰텍스(Well-Tex)
섬유가 건강을 지켜준다?
한국섬유개발연구원과 한국의학연구원, 한의기술응용센터와 대구경북첨단의료산업진흥재단, 한국패션산업연구원 등의 기관이 기능성 섬유 개발을 위해 뭉쳤는데요.
바로 섬유에 기능성 한방 물질을 적용한 건강 지향성 섬유인 웰텍스(Human Wellness Textile) 개발을 위한 것이었습니다.
웰텍스는 기존 의류 섬유에 한방물질을 적용해 피부와 혈액, 호흡기 질환 등을 개선하는 기능을 지니게 됩니다.
◆폭우도 막는 방수능력을 지닌 종이 섬유 타이백(Tyevek)
종이로 만들었는데, 거친 야외활동에 어째서 적합한 것일까요?
‘페이퍼잭’은 미국 듀폰사의 첨단 소재 타이백(Tyvek)으로 만들어진 재킷인데요. 타이백은 고밀도의 폴리에틸렌을 원료로 0.5~1.0㎛(1㎛는 100만분의 1m)의 무지항성 섬유가 화학물질의 첨가 없이 열과 압력으로 성형된 기능 섬유입니다.
148g으로 과자 한봉지 정도의 무게에 두께는 0.2㎜인 A4 용지 1장에 불과한 이 재킷은 뛰어난 통기성과 방수·항균·진드기 방지 기능을 갖추고 있습니다. 실제 시간당 1500㎜ 폭우에도 끄떡없는 뛰어난 방수능력을 자랑한다고 합니다.
종이로 만들었지만 물 한방울 통과시키지 않는 완벽한 방수능력에 미세한 습기나 공기는 원활하게 통과시켜주는 투습 기능, 그리고 몸 안의 습기를 조절해주는 기능과 80%의 자외선 차단율로 아웃도어에 최적화된 기능을 모두 가지고 있습니다.
◆운동량을 확인해주는 스마트 텍스타일
2017년 2월 스페인 바르셀로나에서 열린 모바일월드콩그레스(MWC)에 스마트 의류가 소개된 바 있습니다.
바로 엠셀이 개발한 스마트 텍스타일입니다. 운동량과 칼로리 소모량을 자동 측정되는 의류인데요.
스마트 텍스타일은 섬유 표면의 다양한 박막 코팅 등 특수 표면처리 기술에 기반을 둔 웨어러블 디바이스용 스마트 섬유입니다. 나노 탄소 물질로 표면을 처리하고 섬유에 강하게 부착시켜 잡아당겨도 갈라지거나 고장 나지 않습니다.
또한 얇고 착용감이 좋은 소재를 써 섬유 센서와 발열 섬유를 제작할 수 있다고 합니다.
입는 스마트 의류가 속속 등장하고 있는데요. 미래의 모든 의류는 입으면 우리 몸을 확인하고 기록하는 기능을 지니고 있지 않을까요?
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:17:42
![라이더가 탐내는 자전거 안전용품 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (268)](http://img.segye.com/content/image/2022/10/28/300/20221028513177.jpg
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라이더가 탐내는 자전거 안전용품 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (268)
시원한 바람이 불어오는 요즘 외출하기 딱 좋아 주말만 되면 어디론가 떠나고 싶어집니다. 특히 자전거를 타는 이들이라면 가을이 오기만 기다리셨을 텐데요. 파란 하늘과 붉게 물들어가는 단풍을 보며 신나게 페달을 구르다 보면 잠시 복잡한 세상에서 벗어나 혼자만 있는 것 같은 착각이 들 정도입니다.
자전거를 즐기는 이들이 늘어나면서 관련된 액세서리도 많이 출시되고 있는데요. 오늘은 안전하고 즐거운 라이딩을 위해 자전거용 안전용품을 알아보겠습니다.
◆안전의 기본은 헬멧
자전거와 인라인스케이트, 스케이트보드 등 빠른 속도로 질주하는 운동은 항상 안전사고에 노출되어 있습니다.
눈앞에 갑자기 등장한 물체에 부딪히거나 피하다 균형을 잃고 넘어지면 머리를 다칠 위험이 큰데요. 특히 초보자라면 균형 잡기가 어려워 쉽게 넘어지면서 여러 부위를 다칠 수 있습니다.
그중에서도 가장 위험한 곳은 머리인데요. 그래서 자전거를 탈 때 꼭 챙겨야 하는 것이 바로 헬멧입니다.
헬멧을 착용하지 이들이 적지 않는데, 가장 큰 이유는 불편함 탓인 것 같습니다. 머리에서 땀이 나는 것은 물론, 자전거를 잠시 주차에 놓고 어딘가로 이동할 때도 들고 다녀야 하는 탓에 불편함이 큰데요.
이런 불편함을 감소시켜줄 플라스틱 헬멧(사진)이 나왔습니다.
접혀 있을 때는 어떤 물건인지 모르겠지만, 양쪽으로 펼치는 순간 머리를 안전하게 보호해줄 헬멧(사진)이 등장합니다. 이렇게 접었다 펼 수 있기 때문에 가방에 넣고 다니기도 편하며, 사이사이 넓은 구멍 사이로 통풍도 잘돼 시원함을 느낄 수 있습니다.
이 헬멧의 외관은 외부 충격에 강하며, 우수한 광택을 가진 플라스틱으로 만들어졌는데요. 플라스틱은 가공성이 좋기 때문에 이렇게 특별한 모양의 헬멧도 쉽게 만들 수 있습니다.
◆고개를 숙이지 말아라! HUD 선글라스
HUD라고 들어봤나요? HUD는 헤드 업 디스플레이(Head Up Display)로 전방 주행에 필요한 다양한 정보를 제공해주는 장치입니다.
최근 HUD가 장착된 차량을 어렵지 않게 발견할 수 있습니다. 빠르게 움직이는 차량 내에서 잠시라도 한눈을 파는 것은 위험한데요. HUD는 주행에 필요한 정보를 앞 유리창에 제공해주기 때문에 불필요하게 시선을 돌릴 필요가 없습니다.
라이더의 작은 움직임도 자전거 주행에 큰 영향을 미치는 탓에 HUD가 더욱 필요한 것 같습니다.
문제는 차량과 달리 자전거는 데이터를 보여줄 유리창이 없다는 것입니다. 그래서 자전거용 HUD는 불가능한 것처럼 보이는데요.
최근에는 자전거를 타는 이들도 HUD를 통해 자동차와 마찬가지로 주행 중 속도와 시간, 거리, 심박 수 등 다양한 정보를 확인할 수 있습니다.
불가능을 가능하게 하는 자전거용 HUD가 나온 덕분입니다. 스포츠용 선글라스처럼 생긴 랩터(Raptor) AR 선글라스(Sunglasses)가 HUD 기능을 하는 것인데요. 선글라스 내부에는 가속 센서와 GPS(위성항법장치) 등을 통해 속도와 주행거리, 시간, 기울기, 크랭크 회전 횟수 등 다양한 정보를 표시할 수 있습니다. 또한 선글라스에 장착된 HD(고화질) 카메라를 통해 사진이나 영상을 촬영할 수도 있습니다.
오늘 살펴본 자전거용 액세서리의 외관을 장식하는 것은 바로 플라스틱입니다. 플라스틱은 가열과 가압을 통해 다양한 형태로 가공이 쉬우며, 우수한 광택을 가지고 있기 때문에 제품 마감재로 사용하기 좋습니다.
이런 플라스틱 기술에 빠질 수 없는 회사가 바로 한화솔루션입니다. 특히 한화솔루션이 생산하는 PVC는 범용 플라스틱으로 안장과 물통 케이지, 스마트폰 거치대, 자전거용 가방 등 다양한 제품에 쓰이는 원료를 생산하고 있습니다.
한화솔루션은 1967년 국내 최초로 PVC 생산에 성공한 이래 노하우와 차별화된 품질을 바탕으로 글로벌 시장에서 인정받고 있습니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:28:21
![인공 피부로 되찾은 젊음 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (267)](http://img.segye.com/content/image/2022/10/26/300/20221026511574.jpg
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인공 피부로 되찾은 젊음 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (267)
무더운 여름 강한 햇볕으로 그을린 피부를 회복하기도 전에 환절기로 인해 푸석해지니 걱정이 쌓여가는데요. 특히 나이가 들어가면서 어쩔 수 없이 찾아오는 노화에 한숨만 나옵니다.
이런 걱정을 한방에 날려줄 인공 피부 개발이 한창입니다. 오늘은 우리의 젊음을 되찾아줄 인공 피부에 관해서 이야기해 보겠습니다.
◆인공 피부
나이가 들면 당연하게 받아들여야 하는 것 중 하나는 바로 주름입니다. 주름이 생기는 것을 조금이라도 늦추기 위해 웃음도 참아보고, 운동도 하고, 각종 개선 화장품도 사용해보지만, 시간이 지나면 어쩔 수 없어 어느 순간 그냥 받아들이게 됩니다.
앞서 미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대 공동 연구팀이 피부 주름을 팽팽하게 펴주는 투명한 인공 막을 개발하였습니다.
국제 학술지 네이처 머티리얼즈(Nature Materials) 온라인판에 ‘제2의 피부’라고 소개된 이 인공 막은 강한 탄성을 이용해 피부의 주름을 당겨주는 역할을 합니다.
사용방법은 생각보다 아주 간단한데요. 주름진 피부 위에 크림처럼 발라주면 됩니다. 피부와 크림이 반응을 일으켜 2~3분 내 얇은 막을 형성하면서 주름을 팽팽하게 당겨줍니다.
인공 막은 실리콘과 산소 원자로 이어진 고분자 물질인 실록산으로 만들어졌습니다. 실록산은 투명하면서도 피부처럼 부드럽고 강한 탄성을 가지고 있습니다.
일반적으로 실제 피부는 180%까지 늘어나는데, 인공 막은 250%까지 됩니다. 실제 이 인공 막을 발랐을 때 24시간 동안 주름 개선 효과가 유지되었습니다. 이제 개발 초기 단계라고 생각했을 때 앞으로 더 발전된다면 피부병과 성형문제 등을 해결할 수 있을 것으로 기대됩니다.
◆전자 피부
제2의 피부라고 불리는 인공 막이 미용을 위한 것이라면 좀 더 실질적인 도움을 주는 전자 피부가 있습니다. 전자 피부는 인공 막처럼 단순히 주름을 펴주는 것이 아니라, 피부암처럼 피부병으로 고통받는 이들이 쓸 수 있도록 진짜에 가깝게 고안됐습니다.
과거 김도환 숭실대 유기 신소재 파이버 공학과 교수는 촉각은 물론이고 온도와 습도 그리고 유해 화학물질까지 구분할 수 있는 전자 피부를 세계 최초로 개발하였는데요.
연구진은 물체가 전기를 저장하는 능력을 활용해 압력은 물론이고 온도와 습도 그리고 유기용매를 구분할 수 있게 만들었습니다.
전기를 잘 흘려보내고 탄성이 좋은 탄소나노튜브로 필름을 만든 뒤 섬유 형태로 뽑아내 엮은 것인데요. 그 위에 투명한 고무 재질 소재를 붙여 머리카락 3배 정도로 미세한 얇은 전자 피부를 완성했습니다.
전자 피부는 아주 작은 압력도 느낄 수 있으며, 미세한 온도 변화 및 낮은 수준의 습도 변화까지 감지할 수 있어 실제처럼 사용할 수 있습니다.
또한 꿈의 신소재로 불리는 그래핀의 전기적인 특성을 이용해 질병을 진단할 수 있는 센서도 개발이 되었는데요.
특정 질병의 발생 여부 및 진행 정도를 측정할 수 있는 바이오마커를 잡아내는 항체를 그래핀 표면에 붙여 센서 형태로 제작하였습니다.
이 센서는 다양한 질병에 적용할 수 있으며, 이를 통해 지금까지 관리하기 어려웠던 다양한 질병을 관리할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
◆듀오스킨
전자 피부는 미용·의학뿐만 아니라 정보기술(IT) 업계에서도 활발하게 활용되고 있습니다.
웨어러블 장비라고 하면 보통 안경과 시계, 옷처럼 우리 몸에 입고, 차는 정도라고 여길지 모르지만, 전자 피부의 등장으로 이제 웨어러블 기계를 몸에 부착하는 시대가 왔습니다.
MIT와 마이크로소프트사가 공동 개발한 전자 피부인 듀오스킨은 피부에 부착한 문신을 통해 스마트 기기를 제어할 수 있는데요.
금속 재질의 문신을 피부에 부착해 다양한 스마트 기기를 제어할 수 있는 기술입니다.
피부에 문신을 부착하고 터치나 슬라이드를 통해 원하는 스마트 기기를 조정할 수 있습니다. 또한 문신을 통해 피부를 디스플레이로 전환할 수 있으며, 데이터를 저장하고 이를 다른 기기와 연결하여 확인할 수도 있습니다.
지금은 단순한 작업만 할 수 있지만, 사용자가 원하는 다양한 패턴으로 제작될 수 있습니다. 아울러 정보를 저장할 수 있다는 큰 장점으로 연구팀이 지속적인 연구를 이어가고 있어 웨어러블 기기의 새로운 대안으로 주목받고 있습니다.
인공 피부는 앞에서 살펴본 것처럼 주름을 제거하는 미용에서부터 웨어러블 기계까지 다양한 형태로 제작될 수 있습니다. 물론 아직은 상용화되지 않았지만, 지속적인 연구를 통해 제품으로 출시된다면 우리의 생활을 획기적으로 바꿔놓을 것으로 예상되고 있어 더욱 기대됩니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:28:33
![환경에 투자하는 재테크...클린테크가 뜬다! [우리가 몰랐던 과학 이야기] (266)](http://img.segye.com/content/image/2022/10/16/300/20221016515893.jpg
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환경에 투자하는 재테크...클린테크가 뜬다! [우리가 몰랐던 과학 이야기] (266)
최근 MZ(1980년대 초 이후 출생한 밀레니얼 세대와 90년대 중반 이후 Z세대를 통칭) 사이에서는 애플리케이션을 이용한 ‘앱 테크’, 그림 등에 투자하는 ‘아트 테크’ 등 새로운 재테크가 하나의 추세처럼 번지고 있습니다. 이와 유사하게 기업에서도 요즘 핫한 분야가 있는데요. 바로 환경기술에 투자하는 ‘클린 테크’(Clean Tech)입니다.
기후변화로 인한 환경문제가 심각해지고 있는 지금 글로벌 기업들은 온실가스 감축을 위한 기술 개발과 함께 다양한 노력을 하고 있습니다.
오늘은 전 세계가 주목하는 클린 테크, 그리고 최근 주목받고 있는 기술은 무엇인지 살펴보겠습니다.
◆클린 테크란
클린 테크란 에너지와 자원의 소비를 줄이고 오염물질의 발생을 최소화로 줄이는 환경기술을 의미합니다. 태양광, 풍력, 수소 경제, 폐기물 처리와 같은 친환경 에너지는 물론, 수소·전기차와 같은 친환경 자동차와 농업, 건설, 식품까지 그 범위가 확대되고 있습니다.
클린 테크는 2000년대 중반부터 미국 실리콘밸리에서 떠오른 기술인데요. 최근 언급되고 있는 기후 테크(Climate Tech·기후변화에 대응하는 기술)의 전신이라 할 수 있습니다. 즉 온실가스 배출 감소와 지구 온난화를 해결할 수 있는 모든 기술이 클린 테크에 해당한다고 할 수 있습니다.
오늘은 클린테크 기술 중에서도 이산화탄소를 줄이기 위한 기업들의 아이디어가 돋보이는 기술 몇가지를 소개하겠습니다.
◆이산화탄소를 저장하는 콘크리트
콘크리트를 만드는 데 꼭 필요한 재료인 시멘트는 생산과정에서 탄산칼슘을 가열하는 과정을 거치게 됩니다.
이때 온실가스인 이산화탄소가 다량으로 배출되는데요, 시멘트 1t에 약 1t의 이산화탄소가 발생한다고 합니다. 이는 전 세계 이산화탄소 배출량의 8%에 해당한다고 하니 어마어마한 양이라 할 수 있습니다.
따라서 온실가스를 적게 배출하고도 시멘트를 만들 수 있는 다양한 기술이 개발 중인데요.
캐나다의 카본 큐어(Carbon Cure)사는 콘크리트 제조 과정에서 오히려 이산화탄소를 주입해 시멘트의 강도를 강화하는 기술을 개발했습니다. 이미 배출된 이산화탄소를 포집해 콘크리트에 사용한 것인데요. 이 콘크리트로 건물을 짓는다면, 이산화탄소를 가두는 거대한 저장소가 될 것입니다.
◆이산화탄소로 만든 ‘보드카’
알코올을 증류할 때에도 탄소가 배출됩니다.
1ℓ의 증류액을 만들기 위해서는 약 35ℓ의 물이 필요하다고 합니다.
‘에어 보드카’는 반대로 이산화탄소를 활용해 알코올을 생산하고 있습니다. 동시에 향수와 손 세정제도 함께 만들고 있죠. 어떻게 가능한 일일까요?
바로 전기 분해를 활용했기 때문인데요. 물에 전류를 가해 수소를 떼내고, 이렇게 분리한 수소를 포집해 두었던 이산화탄소와 함께 ‘탄소 변환 반응기’에 전달해 물과 결합하면 에탄올을 만들 수 있습니다.
이산화탄소를 활용해 온실가스 감축뿐만 아니라 물 소비를 줄이는 데에도 기여하고 있는 것이죠.
◆왕겨로 만든 정수 필터
세계에서 가장 많은 양을 차지하는 농업 폐기물 중 하나는 바로 쌀 껍질인 왕겨입니다.
왕겨를 태울 때 많은 양의 이산화탄소가 배출되는데요.
미국의 글란리스(Glanris)는 이 왕겨를 활용해 정수 필터를 만드는 기술을 개발했습니다.
기존 필터 대비 적은 비용으로 빠르게 유기 오염물질을 걸러내는 이 필터 기술은 탄소 배출의 원인인 농업 폐기물을 줄이는 한편 수자원 절약에도 기여하며 지속가능한 솔루션으로 주목받고 있습니다.
◆한화솔루션의 플라스틱 업사이클링 기술
클린 테크 기업 하면 한화솔루션도 빼놓을 수 없죠. 한화솔루션은 태양광과 수소 사업은 물론, 탄소 중립을 위한 친환경 재생 플라스틱 기술을 개발하고 있는 클린 테크에 ‘진심’인 기업입니다.
한화솔루션은 올해 플라스틱 업사이클링 기술을 보유한 미국의 스타트업 노보룹(Novoloop)에 모두 2100만달러(약 270억원) 규모의 투자를 진행하기도 했는데요. 노보룹의 특허 기술로 생산된 TPU(열가소성 폴리우레탄)는 기존 TPU 대비 생산과정에서 탄소 배출량을 46%까지 줄일 수 있어 기후변화 대응 기술로 주목받고 있습니다.
이 외에도 한화솔루션은 폐플라스틱 열분해유 기반의 나프타 생산 기술, 생분해성 플라스틱 기술 등 선순환 시스템을 구축하는 등 지속가능한 미래를 만들기 위해 노력하고 있습니다.
지구를 지키기 위해 오늘도 열일 중인 클린 테크 기업들과 한화솔루션 향후 행보에도 많은 관심과 응원을 부탁합니다!
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:29:21
![지구 대기압과 플라스틱 빨대의 상관관계 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (265)](http://img.segye.com/content/image/2022/10/11/300/20221011517903.jpg
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지구 대기압과 플라스틱 빨대의 상관관계 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (265)
우리가 빨대로 음료수를 먹을 수 있는 건 입안에 이를 넣고 흡입했기 때문이라고 여기는데요.
이렇게 단순할 것만 같은 빨대에도 과학적인 원리가 숨겨져 있었답니다. 음료를 마실 때 꼭 사용하는 빨대에 숨겨진 이야기, 지금부터 살펴볼까요.
◆빨대 원조는 ‘밀대’였다
사실 플라스틱 빨대를 사용하기 훨씬 이전인 메소포타미아 시대에 이미 밀대를 이용한 밀 빨대를 쓰고 있었는데요. 당시 메소포타미아인들은 밀 농사를 하고 있었는데, 밀대를 빨대로 이용했습니다. 현재를 기준으로 이야기하자면 그야말로 천연 빨대인 셈이죠.
빨대가 영어로 ‘스트로’(straw), 즉 ‘짚’이라고 불리게 된 이유에 바로 이런 역사적인 배경이 있었습니다.
◆종이 빨대의 시작
그러던 1888년 미국 노동자였던 마빈 스톤(왼쪽 사진)은 밀대로 마실 때마다 특유의 냄새 탓에 음료의 맛을 제대로 느낄 수 없다는 점에 주목하고 ‘담배’에서 착안해 종이를 활용해 음료수를 빨아 마시기 시작합니다.
밀대의 풀 냄새가 평소 불만이었던 이들은 마빈의 종이 빨대에 열광했고, 미국 전역으로 퍼져나가게 됩니다.
종이 빨대는 플라스틱이 등장하면서 플라스틱 빨대로 자연스럽게 밀려나게 되는데요. 플라스틱 빨대가 등장하면서 빨대 색과 디자인은 더욱 다양해집니다.
◆빨대의 원리는 지구 대기압의 힘
빨대는 말 그대로 ‘빨아올리는 대롱’인데요. 입으로 빨아들이면 자연스럽게 입안으로 음료가 들어오는 것은 그 원리는 아닙니다.
음료수를 빨아들이는 그 힘의 원천은 바로 대기압이랍니다. 대기압이 아래에서 밀어주기 때문에 음료수가 올라오는 것인데요.
컵에 빨대를 꽂을 때 공기 압력은 음료수 표면과 빨대 속 압력은 모두 1기압입니다. 빨대에 입을 대고 흡입하는 순간 공기가 들어오면서 빨대 속 압력은 1기압보다 낮아집니다.
음료수 표면 압력은 여전히 1기압이지요. 이렇게 압력 차이가 나게 되고, 음료수는 빨대 속으로 밀려 올라가게 되는 것입니다.
◆플라스틱 빨대, 정확히는 폴리에틸렌 빨대
우리가 플라스틱 빨대라고 일반적으로 칭하지만, 사실 플라스틱 중에서도 폴리에틸렌(PE)으로 만들어진답니다.
폴리에틸렌은 강도가 우수한 HDPE(고밀도폴리에틸렌)와 보통 비닐로 많이 사용되는 LDPE(저밀도폴리에틸렌)으로 나뉩니다. 빨대는 바로 LDPE로 만들어지는데요.
LDPE는 가공성과 유연성, 투명성이 높아 포장용 비닐이나 필름, 코팅 등에 널리 쓰이고 있답니다.
우리가 많이 이용하는 비닐백을 ‘폴리백’이라고 부르는 이유가 바로 폴리에틸렌인 LDPE로 만들어졌기 때문이에요.
◆우주 항공 엔지니어가 참여한 최첨단 빨대
밀대에서 종이, 그리고 플라스틱까지 빨대도 조금씩 모양과 디자인이 바뀌면서 점점 더 편리하게 변하고 있는데요.
맥도날드에서는 우주 항공 엔지니어들의 컨설팅을 받은 최첨단 빨대(사진)를 공개해 주목을 받은 바 있습니다.
이 빨대에는 3개의 구멍이 있으며, ‘J’ 형태로 구부러져 있는데요, 바로 셰이크를 최상의 상태로 즐기기 위해 만들어진 것이라고 합니다.
빨대 하나를 개발하기 위해 우주 항공과 로봇 엔지니어팀까지 동원한 맥도널드 연구팀에 박수를 보내주고 싶네요. 이 빨대는 아쉽지만, 미국 내 총 18개 매장에서 2000개만 한정 판매됐다고 합니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:32:03
![숲보다 더 많은 탄소 흡수하는 ‘바다 숲’ 아시나요 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (264)](http://img.segye.com/content/image/2022/10/03/300/20221003508217.jpg
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숲보다 더 많은 탄소 흡수하는 ‘바다 숲’ 아시나요 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (264)
숲은 우리에게 필요한 산소를 만들어주는 동시에 지구 온난화의 주범인 온실가스를 흡수해 대기를 정화하는 기능을 합니다. 도시에서는 미세먼지를 흡수하고 소음을 감소시킬 뿐 아니라 좋은 휴식처가 되어 주기도 합니다.
이렇듯 숲은 인간이 살아가는 데 없어서는 안 될 중요한 역할을 하고 있습니다.
그런데 이러한 숲이 바닷속에도 존재하고 있답니다. 육지의 숲처럼 이산화탄소를 흡수하고, 다양한 해양 생물이 살아가는 보금자리가 되어 주기도 합니다. 바로 ‘바다 숲’이라 불리는 해조류 군락지입니다. 우리 눈에는 쉽게 보이지 않는 바닷속에 있기 때문에 처음 들어보는 이도 있을 텐데요. 오늘은 바닷속의 숲, 바다 숲에 대해 자세히 알아보겠습니다.
◆바닷속의 숲, 바다 숲이란?
바다 숲은 다시마 등 해조류나 해초류가 무리 지어 사는 해역을 지칭합니다.
과학적 의미로는 바닷속의 대형 엽상 해조류 또는 해초류 군락지로 분류되며, 태양 에너지와 이산화탄소(CO2), 물을 이용하여 유기물을 생산하고 그 산물을 어패류에 공급하는 등 바다 생태계의 근간을 형성하고 있습니다.
◆바다 숲의 주요 역할
바다 숲에는 1000만종 이상의 생물이 살아가고 있다고 합니다. 바다 생물의 70%가 서식한다고 합니다. 인간과 육지 동물에게 숲이 있다면, 바다 생물에게는 바다 숲이 있는 것이죠.
바다 숲은 미역과 다시마, 감태, 잘피 등으로 이루어져 있어 해양 생물의 먹이가 되고, 때로는 몸을 숨기는 은신처로, 산란과 보육의 장소가 각각 되기도 합니다.
또한 각종 중금속 등 오염물질을 제거하는 역할을 하기도 하며, 이산화탄소를 흡수해 온실가스를 감축, 지구 온난화에도 기여하고 있습니다.
◆열대우림보다 더 많은 탄소를 흡수하는 바다 숲
한국수자원공사에 따르면 바다 숲 1ha당 연간 약 3만4000t의 이산화탄소를 흡수합니다. 해조류가 풍부한 곳에서는 연간 최대 10~20t 흡수한다고 합니다.
이는 아마존 열대 숲보다 1.5~2배 이상의 이산화탄소 절감 효과를 가져오는 것이라 할 수 있습니다.
◆바다 숲이 흡수하는 ‘블루 카본’
푸른 탄소라 불리는 ‘블루 카본’(blue carbon)은 해양 생태계가 흡수하는 탄소를 의미합니다. 참고로 육지의 숲에 저장되는 탄소는 ‘그린 카본’(green carbon), 석탄 등 화석에 포함된 탄소는 ‘블랙 카본’(black carbon)이라 합니다.
바다는 대기 내 탄소량의 50배 이상, 지표상의 모든 초목과 토양, 미생물 전체에 저장된 탄소 총량보다 10배 이상을 저장하고 있다고 하니 바다 숲이 지구에 얼마나 중요한 역할을 하는지 알 수 있습니다.
◆바다에도 그린벨트가 필요하다!
이렇게 중요한 바다 숲은 최근 들어 해양 쓰레기와 무분별한 개발로 탄소 저장고의 역할을 위협받고 있습니다. 바다가 오염되면 탄소 저장 능력은 떨어질 수밖에 없겠죠.
국제 환경보호 단체 그린피스에 따르면 공해에서 ‘해양보호구역’으로 지정된 면적은 1.2%며, 인간의 활동이 절대적으로 제한된 ‘절대 보전해역’은 0.8%에 불과합니다. 기후위기에 대응하기 위해서라도 ‘바다의 그린벨트’라 불리는 해양보호구역이 확대되어야 한다고 합니다.
◆바다 숲 지키기, 우리도 할 수 있어요!
우리나라도 오는 2030년까지 공해 상 30%를 보호구역으로 지정하는 ‘세계해양연합’(Global Ocean Alliance)에 동참하겠다고 지난해 밝힌 바 있습니다.
정부 주도의 바다를 보호하기 위해 노력과는 별개로, 우리도 동참할 수 있습니다.
작게는 일상에서부터 물병이나 비닐 봉투 등 1회용품 사용을 자제하는 것만으로도 바다에는 큰 도움이 될 수 있습니다.
더 나아가 바닷가에 놀러 갔을 때 쓰레기를 남기지 않고 챙겨 오는 것, 그리고 바닷가 쓰레기를 줍는 것만으로도 바다를 더욱 깨끗하고 건강하게 만들 수 있습니다.
이번 주말 바다 여행을 계획 중이라면 나와 바다 건강을 위해 ‘플로깅’(쓰레기 주우며 조깅하기·사진)은 어떤가요?
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:32:43
![과학이 밝힌 ‘오이 못 먹는 이유’ [우리가 몰랐던 과학 이야기] (263)](http://img.segye.com/content/image/2022/09/25/300/20220925508225.jpg
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과학이 밝힌 ‘오이 못 먹는 이유’ [우리가 몰랐던 과학 이야기] (263)
오이가 싫다고 공개적으로 당당히 ‘오밍아웃’(오이+커밍아웃)을 하는 이들이 적지 않습니다.
오이는 수분 90%로 이뤄져 있어 이를 체내에 공급하는 것은 물론이고, 비타민과 칼륨 함량이 높은 알칼리성 식품입니다. 체내 염분과 노폐물을 내보내는 데 매우 효과적인 식품이기도 합니다. 이
이렇게 몸에 좋은 오이를 왜 싫어하는지 이해를 못 하는 분도 물론 계시죠. 하지만 많은 이들이 오이를 싫어한다면, 그 이유도 분명히 있을 것입니다. 과연 오이를 싫어하는 이들은 왜 먹기를 꺼릴까요?
◆오이를 싫어하는 이유는 ‘쓴맛 유전자’ 때문?
미국 유타대 유전과학센터에서는 ‘TAS2R38(taste 2 receptor member 38)’라는 유전자를 예로 들어 입맛을 결정하는 데에 특정 유전자가 영향을 미칠 수 있다고 밝혀냈는데요.
인간의 7번 염색체에 존재하는 ‘TAS2R38’은 쓴맛에 민감한 PAV 타입과 둔감한 AVI 타입이 존재한다고 합니다.
PAV 타입은 AVI에 비해 쓴맛을 100~1000배 더 민감하게 느낀다고 하는데요.
오이를 싫어하는 이들이 바로 이 PAV 타입일 가능성이 높다는 게 이 센터의 연구 결과입니다.
PAV 타입은 쓴맛을 함유한 PTC라는 유기물질을 함유하는 식물을 먹을 때 매우 강한 쓴맛을 느끼는데요. ‘TAS2R38’ 유전자가 강하게 발달한 이들은 참을 수 없는 쓴맛을 느낀다고 합니다.
오이의 쓴맛은 주로 꼭지 부분에서 많이 나는데, 쿠쿠비타신(cucubitacin)과 에라테린(elaterin) 성분 때문이라고 해요.
◆오이를 싫어하는 이유는 ‘향’ 때문일까?
오이를 거부하는 이들의 이야기를 들어보면 냄새 자체가 싫다고 하는데요. 오이에서 나는 특유의 향이 거부감이 들게 한다는 것입니다.
이 오이 특유의 향은 ‘오이 알코올(cucumber alcohol)’이라 불리는 ‘2, 6-노나디엔올’(2, 6-nonadienol, 화학식 C9H16O)에서 비롯되는데요. 구조식은 ‘ CH3CH2CH=CH(CH2)2CH=CHCH2OH’입니다.
이 냄새에 민감하게 반응하며 불쾌감을 느끼는 것입니다.
◆오이를 싫어하는 사람은 대단한 미식가?
오이 특유의 쓴맛과 향을 예민하게 받아들이는 이들이 그 이유로 꼽는 하나는 바로 뛰어난 미각입니다. 남들보다 미각이 발달해 쓴맛과 독특한 향에 민감하게 반응한다는 것이죠. 남들보다 쓴맛을 100∼1000배까지 느낀다는 것이 그 이유를 뒷받침하고 있습니다.
따라서 오이를 못 먹는 이들을 뛰어난 미각을 가진 ‘슈퍼 테이스터’라고 하는 사람도 있습니다.
오이를 싫어하는 이들이 왜 그런지 과학적으로 한번 분석해 봤는데요. 싫어하는 데에도 정말 확실한 이유가 있는 것 같습니다. 주변에 오이 또는 특정 음식을 싫어하는 사람이 있다면, 분명 그럴만한 이유가 있을 거라 이해해주면 좋을 것 같습니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:33:03
![화장품 용기 왜 재활용 안 될까? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (262)](http://img.segye.com/content/image/2022/09/15/300/20220915522890.jpg
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화장품 용기 왜 재활용 안 될까? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (262)
화장품 용기의 90% 이상은 재활용이 되지 않는다는 사실, 알고 있나요? 용기 소재가 대부분 플라스틱이나 유리기 때문에 열심히 분리수거해서 배출하셨을 텐데요. 실제로는 재활용이 되지 않고 대부분 소각된다고 합니다.
‘예쁜 쓰레기’라는 오명을 가지고 있는 화장품 용기의 재활용률이 왜 이렇게 낮은 걸까요?
오늘은 화장품 용기의 재활용 현황을 살펴보고, 쓰레기를 줄이기 위해서는 어떤 노력이 필요한지 살펴보겠습니다.
◆화장품 용기 90%는 버려진다?
다 쓴 로션과 스킨, 크림 통을 열심히 씻어 분리 배출했는데, 재활용되지 않는다? 믿기 어려운 사실인데요.
화장품 용기를 자세히 살펴보면 ‘OTHER’라고 표기된 제품이 많습니다. 이는 재활용이 어려운 복합재질로 이뤄진 플라스틱으로, 대부분 매립이나 소각 처리가 됩니다.
또한 마스카라나 립스틱, 아이브로, 섀도 등 표면적이 50㎠ 미만이거나 용량이 30g 이하인 제품은 분리배출 표시 의무 대상에서 제외되어 일반 쓰레기로 배출해야 합니다.
◆화장품 용기 왜 재활용이 어려울까?
화장품 용기에는 OTHER 외에도 재활용할 수 있는 페트(PET)와 폴리프로필렌(PP), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 유리 등의 소재가 사용되기도 합니다.
하지만 튜브 타입이나 제거하기 힘든 뚜껑을 가진 용기, 입구가 작은 용기는 일일이 분해하여 세척하기가 쉽지 않아 대부분 소각된다고 합니다. 또한 색이 들어가 있거나 병에 프린트가 돼 있어도 재활용이 어렵습니다.
재활용하기 위해서는 단일 재질이어야 합니다. 라벨만 제거하면 깨끗한 상태가 되는 투명 페트병처럼 말이죠.
다만 단일 재질로 되어 있다고 해도 내용물이 깨끗이 제거되지 않으면 재활용이 어렵습니다.
◆화장품 용기는 단일 소재로 만들면 안 될까?
화장품 용기를 재활용하기 위해선 단일 소재로만 제작하면 되는 것 아니냐고 물을 수 있지만, 그렇게 간단한 문제는 아닙니다.
단일 소재로 제작하면 빛이나 열, 오염에 약해 제품이 변질될 수 있다고 합니다. 복합 소재 용기를 쓸 수밖에 없는 이유라고 합니다.
또한 디자인 및 제품 차별화가 없어 소비자 눈에 띄지 않으면 결국 선택을 받지 못해 매출 감소로 이어질 수 있다는 게 업계의 입장입니다.
환경 보호에 대한 관심이 높아지고, 화장품을 고를 때 성분뿐만 아니라 용기까지 친환경 제품을 선택하려는 소비자들이 등장하면서 사회적 인식도 함께 변화하고 있습니다.
◆화장품 용기 쓰레기 줄일 수 없을까?
소비자가 변하면 당연히 시장은 따라오게 되어 있습니다.
가장 먼저 일상에서 쓰레기를 줄일 수 있는 방법으로는 샴푸나 컨디셔너, 바디워시 등 플라스틱 통에 들어 있는 액체 세정제를 비누 등의 고체 바로 교체하거나 리필할 수 있는 화장품을 사는 것입니다.
다 쓴 화장품 용기를 버리는 대신 내용물을 새롭게 채워 넣는 것도 방법입니다. 최근 화장품을 리필해 이용할 수 있는 숍들이 점차 많아지고 있는데요. 스킨과 로션, 크림, 에센스 등 웬만한 기초 제품은 리필해서 사용할 수 있습니다.
◆한화솔루션, 친환경 화장품 용기 개발에 나서다!
한화솔루션은 여기서 한걸음 더 나아가 재활용 화장품 용기를 만들기 위해 노력하고 있습니다.
최근 화장품 용기 제조회사인 연우와 공동 연구를 통해 ‘재활용 폴리에틸렌(rPE)’ 원료를 적용한 친환경 용기를 개발했는데요. 화장품 회사인 한국콜마와 함께 3사 협력을 통해 국내 및 글로벌 화장품 기업의 용기를 친환경으로 대체해 나갈 계획입니다.
버려진 플라스틱을 분쇄해 높은 품질의 재생 원료로 가공된 재활용 폴리에틸렌은 국내외 유해물질 검증 실험을 통과했습니다. 기존 재생 플라스틱에서 자주 발생하는 불균일한 표면 등의 문제도 해결했습니다. 덕분에 고품질 재활용 플라스틱으로 주목받고 있습니다.
재활용 플라스틱을 활용한 화장품 용기 개발로틱 쓰레기를 줄이고 자원 순환의 효율을 높이게 됐습니다. 이제 화장품 고를 때 용기 소재도 잊지 말고 확인하기 바랍니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:33:47
![집서 쉽게 준비하는 집중 호우·태풍 대비법 ② [우리가 몰랐던 과학 이야기] (261)](http://img.segye.com/content/image/2022/09/11/300/20220911512704.jpg
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집서 쉽게 준비하는 집중 호우·태풍 대비법 ② [우리가 몰랐던 과학 이야기] (261)
◆일상 속 화학 이야기…안전에 기여한 석유화학
태풍과 집중호우로 인한 피해를 줄이기 위한 노력이 요구되는 계절입니다.
자연재해로 인한 안전사고를 줄이기 위한 방안은 무엇이 있는지 집중 조명해 보겠습니다.
◆집중호우로부터 나를 지켜주는 석유화학
자가용으로 여행에 나서는 이들은 빗길 운전 가능성이 있는 만큼 안전 대비에 더욱 철저해야 하겠습니다.
집중호우로 시야가 가려질 수 있는데요. 김 서림 방지 제품을 백미러와 차 앞유리에 발라 주거나 필름을 붙여주는 것이 좋겠지요!
비 오는 날 운전자를 조금이나마 편하게 해주는 아이템으로 주목받고 있는 이 필름은 말 그대로 온도 차와 습도 등의 문제로 발생하는 차량의 김 서림 현상을 방지해 줍니다.
스마트폰 필름을 붙이듯 차 유리에 붙여주면 되는데요. 대체로 차 유리에 붙이는 필름은 대표적인 석유화학 제품인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트·Polyethyleneterephthalate)와 PC(폴리카보네이트·Polycarbonate) 재질로 만들어진답니다.
자체에 김 서림 방지 기능이 있는 것은 아니고 특수 화학약품을 코팅한 덕분인데요. PET와 PC는 투명도가 높고 화학처리에도 강한 편입니다. 김 서림 방지 필름과 같이 화학처리와 가공이 필요한 때 애용되고 있답니다.
간편하게 뿌리기만 해도 되는 제품이 있습니다. 계면활성제가 첨가돼 유리 표면에 증기가 서리지 않게 하여 주는 김 서림 방지제가 그것인데요.
계면활성제는 친수성이라는 성질이 있습니다. 그래서 고체 표면을 친수성으로 만들어 줍니다. 조금 더 쉽게 설명하면요. 물이 잘 흩어지게 도와준다고 보면 됩니다. 일반적으로 유리나 타일 등의 표면에는 눈에 보이지 않는 유기물(오염물)이 붙어있는데, 이것은 물과의 친화력이 매우 낮은 편입니다.
그래서 물이 방울져 김이 서리게 되는 거랍니다. 김 서림 방지제에 들어있는 계면활성제는 친수성과 지용성의 특징을 모두 가지고 있는데요.
계면활성제가 지닌 지용성으로 면 표면에 오염된 유기물을 없애버립니다. 그러면 표면은 계면활성제의 남은 성질인 친수성(물과 친화성이 있는 성질)을 띄게 됩니다. 이런 과정에서 물방울은 표면에 퍼지게 되고 물기가 있어도 흐리지 않게 되는 것이죠.
◆안전과 함께하는 석유화학
김 서림 방지용품에 활용되는 석유화학 제품인 계면활성제와 PET, PC 등이 우리 생활에서 안전에 기여하는 모습은 정말 다양하다는 생각이 드는데요.
가정에서 또는 일상에서 태풍과 집중호우로부터 겪을 수 있는 재해를 예방하는 가장 간편한 석유화학 아이템으로 건강하길 기원합니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:36:49
![집서 쉽게 준비하는 집중 호우·태풍 대비법 ① [우리가 몰랐던 과학 이야기] (260)](http://img.segye.com/content/image/2022/09/04/300/20220904504436.jpg
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집서 쉽게 준비하는 집중 호우·태풍 대비법 ① [우리가 몰랐던 과학 이야기] (260)
태풍과 집중호우로 인한 피해를 줄이기 위한 노력이 요구되는 계절입니다. 자연재해로 인한 안전사고를 줄이기 위한 방안은 무엇이 있는지 집중 조명해 보겠습니다.
◆안전과 석유화학…태풍으로부터 나를 지켜주는 석유화학
태풍이 오면 강한 바람으로 유리창의 파손을 막고자 테이프나 신문지 등을 붙이는 것이 이제는 일상처럼 여겨지고 있습니다. 다만 풍속 50m/s 이상의 대형 태풍에는 젖은 신문지나 테이프를 X자 형태로 붙이는 것이 큰 효과가 없다고 하는데요. 이런 때는 비규격·노후 창호를 교체하거나 유리창에 PE(폴리에틸렌·Polyethylene) 재질의 안전 필름과 에어캡을 붙여 주는 것이 더욱 효과적이라고 합니다.
안전 필름과 에어캡은 외부의 강한 충격으로부터 유리를 안전하게 잡아줌으로써 파손을 막아주는 효과를 보입니다. 동시에 파손된 유리가 떨어져 나가는 것을 방지해 2차 사고를 막습니다.
유리는 인장 강도가 매우 약한 탓에 외부 충격이 조금만 가해져도 쉽게 깨지는 성질이 있는데요. 인장 강도가 매우 높은 성분의 필름과 에어캡을 부착시키면 유리에 외부 충격이 가해지더라도 필름이 강하게 받치고 있어 잘 깨지지 않게 되는 것이죠.
또한 유리가 깨지더라도 보호 필름과 에어캡이 깨진 붙잡아서 비산을 방지한답니다.
필름과 에어캡은 대표적인 석유화학 제품인 폴리에틸렌(PE·Polyethylene)으로 만들어지는데요. 투명하고 화학약품에 강한 폴리에틸렌은 핸드폰 액정 필름에도 자주 애용되지요.
태풍의 강력한 바람으로부터 유리창을 보호하는 폴리에틸렌! 석유화학이 우리의 생활과 일상에서 안전에 기여하는 모습은 정말 다양하다는 생각이 드는데요. 가정에서 혹은 일상에서 태풍과 집중호우로부터 겪을 수 있는 재해를 예방하는 가장 간편한 석유화학 아이템으로 건강하길 기원합니다.
한화솔루션 블로거
2023.11.15 22:36:59

