[11월] 아이스팩 안에는 무엇이 들었을까?
안녕하세요!
이번 11월에는 '아이스팩'에 대해 말해보려고 합니다.
블로그 글이 메인이지만 간단하고 빠르게 보고 싶은 분들은 카드뉴스를 봐주세요~ 자세한 내용은 (카드뉴스에 담기지 않은 내용) 카드뉴스 바로 위에 글로 나와 있으니 참고 부탁드립니다 :)
오늘날 우리는 한 번의 클릭으로 먹고 싶은 냉장 식품과 냉동식품을 배달받을 수 있습니다.
캠핑장, MT, 피크닉 등 놀러 갈 때도 간편하고 신선하게 음식을 보관하여 가져갈 수 있죠.
바로 '아이스팩'을 이용하면 됩니다.
우리는 음식이 상하지 않도록 흔히 아이스팩을 이용하는데요,
아이스팩 안에는 무엇이 들었기에 냉온 기능이 되는 걸까요?
1) 아이스팩 안에는 무엇이 들어있을까요?
아이스팩은 얼리면 딱딱하고, 녹이면 말랑해지는 성질이 있습니다.
이런 현상은 아이스팩에 들어있는 고흡수성 고분자(SAP:super absorbent polymer) 때문입니다.
SAP는 자체 질량에 비해 많은 양의 물을 흡수할 수 있는 백색 가루 형태의 고분자를 말합니다.
여기서 고분자란 분자량이 많은 10,000 이상의 물질로 수많은 단위체의 결합으로 구성된 거대분자를 말합니다.
증류수의 경우 SAP 질량 대비 약 300배 정도의 물을 흡수할 수 있습니다.
실제로 500g짜리 아이스팩이라면 그 안에 SAP는 고작 4g 들어있다고 합니다.
2) 어떻게 SAP가 개발되었을까요?
SAP가 개발되기 전에는 셀룰로스와 같은 식물성 고분자로 만든 펄프 재료를 많이 사용했습니다.
그러다 1960년대 미국 농림부에서 토양 수분 보유량 증진을 위해 개발되었다고 합니다.
3) SAP 원리
SAP는 물을 흡수하는 부분인 친수성 사슬 분자(chain polymer) 사이사이들을 가교 분자(bridge)가 묶고 있는 3차원 그물 구조를 갖습니다.
SAP는 주로 폴리비닐알코올이나 폴리아크릴레이트와 같은 고분자로 만드는데, 이는 고분자 중합 반응(polymerization)이라는 화학반응으로 만들어집니다.
여기서 고분자 중합 반응이란 분자량이 작은 단위체가 반복적으로 결합하여 고분자 화합물이 되는 반응을 말합니다.
(첨가중합반응과 축합중합반응)
수산화기나 에스터기 등과 같이 물과의 수소결합이 가능한 친수성 작용기를 갖춘 분자들을 고분자 중합 방법으로 사슬을 만듭니다.
따라서 친수성 작용기와 물이 단단하게 수소결합을 해 '수화젤' 이라는 물 덩어리를 만듭니다.
이렇게 만들어진 물 분자는 압력이나 열을 가해도 잘 분리되지 않아 냉기가 오래 지속됩니다.
4) SAP 활용
최근 SNS에서 인기 있었던 슬라임에도 SAP가 쓰이는데요, SAP에 소량의 붕사를 섞으면 슬라임이 됩니다.
붕사 분자에 친수성 작용기가 달린 SAP 사슬 여러 개가 붙어있는 구조로 바비 인형을 판매하는 미국의 장난감 회사 마텔이 1976년에 처음 개발하여 판매했습니다.
또한 SAP는 기저귀와 생리대의 흡수 패드에도 쓰입니다.
1980년대에 SAP로 알갱이를 만들어 흡수제로 사용하였고 1990년대에 미국 기업 아르코는 솜털 모양의 섬유로 가공한 SAP를 개발해 생리용품 등에 도움이 되었습니다.
꽃집에서는 화분이 마르지 않도록 사용되고 휘발성 유기화합물의 불쾌한 냄새를 제거하기 위해 실내용 방향제에도 SAP가 사용됩니다.
5) 아이스팩 폐기 방법
그동안 아이스팩을 어떻게 버렸나요?
SAP가 들어 있는 아이스팩은 함부로 버려서는 안 됩니다.
흡수성이 좋기 때문에 하수구 파이프를 막히게 할 수 있고 하수처리장에 흘러 들어가 미세 플라스틱의 원인이 될 수 있습니다.
아이스팩은 여러 번 얼리며 재활용하는 것이 좋고 폐기 시에는 비닐을 뜯어 내용물을 종량제 봉투에 담아 배출하고 비닐은 분리배출 해야합니다. 혹은 아이스팩 수거함이 근처에 있다면 그곳에 버려도 좋습니다.
올바르게 분리 배출이 되더라도 SAP는 수분이 많아 소각되기 어렵습니다. 또한 매립되더라도 자연분해까지 500년 이상이 소요되기 때문에 환경오염을 일으키게 됩니다. 이 때문에 <자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률> 에 따라 2023년부터 SAP가 들어 있는 아이스팩을 폐기할 경우, 폐기물 부담금을 부담해야 합니다. 2022년 출고, 수입분부터 kg당 313원의 부담금이 부과될 예정이라고 합니다.
6) 친환경 종이 아이스팩
이러한 환경문제 때문에 관련 법이 개정되면서 친환경 종리 아이스팩을 사용하도록 권고되고 있습니다.
최근 쿠팡, 마켓컬리, 우아한형제들 등 기업들이 종이 아이스팩을 많이 이용하고 있는데요, 바인컴퍼니에서 세계 최초로 '종이 아이스팩'을 개발하였습니다. 종이 아이스팩은 SAP가 들어가지 않고 물, 종이, 산화생분해성필름으로 만들어졌다고 합니다. 그래서 폐기 시 포장지를 뜯어 물을 세면대에 버리고 종이 포장지는 종량제봉투 또는 종이류로 분리하면 됩니다.
앞으로 아이스팩을 이용할때 되도록 친환경 종이 아이스팩을 이용하고
내용물이 뭐가 들었는지 확인 후 올바른 방법으로 폐기했으면 좋겠습니다 :)
감사합니다!
블로그 :
https://blog.naver.com/yelin3562/222927230210
출처:
케미러브 홈페이지 -> 재밌는 화학 -> 화학대중화 도서 -> 진짜 궁금했던 생활화학 30
https://www.hankyung.com/society/article/202104271224i
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3573794&cid=58940&categoryId=58956
http://www.ecotiger.co.kr/news/articleView.html?idxno=33243
https://www.sanyo-chemical.co.jp/eng/products_info/superabsorbent-polymer
https://terms.naver.com/entry.naver?cid=62802&docId=6173450&categoryId=62802
