골판지 상자, '발포 폴리스티렌 폼' 대체재로 친환경 소재로 변신한다

요즘은 온라인 쇼핑의 인기 덕분에 점점 더 많은 상품이 환경친화적이지 않은 발포 폴리스티렌 폼(EPS foam)으로 채워진 골판지 상자에 담겨 구매자에게 배송되고 있다. 그러나 곧 이러한 상자는 EPS를 대체할 수 있는 친환경적인 업사이클링 대안으로 변신할 전망이다.

이러한 사실은 지난 18일  베이징 임업대학의 연구진이 화공분야 국제전문지 'ACS Sustainable Chemistry & Engineering)'에 제출한 논문을 통해 알려졌다.

폴리스티렌은 석유에서 추출하고 정제하는 과정에서 환경에 유해할 뿐만 아니라 재활용이 매우 어렵고, 생분해되지 않으며, 매립지에서 불균형적으로 많은 공간을 차지한다.

그런 가운데 보다 친환경적인 대안을 모색하던 베이징 임업대학의 진성 고우( Jinsheng Gou) 부교수와 동료들은 골판지 폐기물에 주목을 했다. 이러한 폐기물에는 EPS 포장 제품이 배송되는 바로 그 상자도 포함될 수 있다.

이들 연구진은 분쇄기(blender)를 사용하여 골판지 조각을 셀룰로오스 섬유 펄프로 분해한 다음 글리세롤 젤라틴 또는 폴리비닐 아세테이트(PVA) 접착제와 혼합했다. 그런 다음 이 혼합물을 몰드에 붓고 냉장 보관한 다음 동결 건조하여 생분해성 쿠션 폼을 만들었다.

이 폼은 단열성이 우수할 뿐만 아니라 일부 석유 기반의 폼보다 충격 에너지를 더 잘 흡수하는 것으로 입증됐다.

다음으로 연구진은 펄프, 젤라틴, PVA 접착제를 힘을 가하면 굳어지는 실리카 기반의 전단(shear-thickening) 농축액과 결합했다. 이렇게 만들어진 고강도 폼은 망치로 두드려도 부서지지 않고 견딜 수 있었으며, 언젠가 낙하산 없이 항공기에서 화물을 떨어뜨리는 등의 용도로 사용될 수 있을 것이라는 기대를 불러일으켰다.