플라스틱의 기초


자, 그럼 플라스틱에 대한 기본적인 이야기부터 시작해봅시다!


플라스틱이란 무엇일까요? 어떻게 발명되었으며, 우리는 일상에서 얼마나 많은 플라스틱을 사용하고 있을까요? 그리고 무엇이 재활용되는 것일까요? 어떤 종류의 플라스틱이 존재하며, 어떻게 구별할 수 있을까요? 앞으로 플라스틱으로 작업할 여러분을 위해 기본적인 지식들을 빠르게 훑어보도록 해요.

🍯  꿀팁
지금 주변에서 플라스틱 제품을 하나 찾아, 어떤 종류의 플라스틱으로 만들어졌을 지 곰곰히 생각해보세요.

플라스틱은 무엇일까요? 


플라스틱은 우리 주위 곳곳에 있어요.

‘플라스틱’은 우리에게 아주 익숙한 단어죠. 하지만 본래의 의미는 무엇일까요? 플라스틱이라는 말은 “원하는 모양으로 가공할 수 있는”의 뜻을 가진 그리스어, ‘plastikos’로 부터 유래되었어요. 본뜨거나 누르기, 밀어내기 등의 방식으로 다양한 형태를 만들 수 있는 플라스틱의 특성을 그대로 보여주는 말이죠. 실제로 플라스틱은 필름, 섬유, 접시, 튜브, 병 등으로 변신할 수 있답니다. 


플라스틱은 주로 석유에서 추출한 합성 화학물질로, 탄화수소(수소 및 탄소 원자 고리)로 구성되어있어요. 대부분의 플라스틱은 폴리머, 즉기본 분자인 단위체가 중합되어 만들어진 긴 모양의 분자들로 이루어져 있습니다. 이러한 분자 구조는 플라스틱의 내구성을 높이죠. 게다가 다른 재료에 비해 상대적으로 저렴하고, 제조가 쉬우며, 다양한 형태로 활용이 가능해요. 때문에 플라스틱은 샴푸 통에서 우주 로켓까지 아주 광대한 범위에서 사용되고 있고 어디서나 볼 수 있는 것이 되었어요. 하지만 막대한 양의 생산과 사용은 심각한 수준으로 환경을 오염시키고 있어요. 분자 간의 결합이 강한 플라스틱은 분해 속도가 매우 느린데, 최근 연구에 따르면 플라스틱이 환경에 버려지면 분해되는데 500년이 걸린다고 해요. 이렇게 생각해봐요. 지금 당장 눈 앞에 보이는 플라스틱이 엄마아빠, 아니 할머니 할아버지, 아니 그보다 훨씬 거슬러올라가 증조할머니 할아버지가 사용했던 것이라면? 상상할 수 없이 긴 세월이죠. 문제는 그렇게 다가올 다음 세대의 지구도 오염시킬 수 있다는 거에요.


대부분의 플라스틱에는 재료 자체 성능을 향상시키거나, 생산 비용을 줄이기 위해 유&무기 화합물 복합체와 같은 첨가제가 포함되어있어요. 첨가제의 양은 용도와 플라스틱의 종류에 따라 다양하죠.

이렇게 플라스틱은 지구 곳곳으로 퍼져, 우리가 결코 원하지 않는 곳마저 떠돌아다니고 있어요. 

우리는 매년 3억 톤의 새로운 플라스틱을 만들어내고 있어요🤯


사용할 수 있는 자원이 무수히 많은 현 시점에 참 현명하지 못한 일이에요. 값비싼 화석연료를 낭비해가며 만들어진 갓 생산된 플라스틱으로 우리는 또 얼마 사용되지 못하고 버려질 싼 물건들을 만들어 냅니다. 정말 끔찍한 일이죠. 이러한 상황에서 오직 10%도 안되는 플라스틱만이 재활용되고, 대부분은 다시 매립지나 바다로 흘러들어가거나 소각될거에요.  


그럼 우리는 무엇할 수있을까요? 재활용을 시작합시다!

다양한 플라스틱 종류


플라스틱은 크게 두 종류로 나누어 볼 수 있어요 : 열경화성 플라스틱과 열가소성 플라스틱

열경화성 플라스틱


열경화성 플라스틱은 상호 교차 및 불가역적 결합이 된 폴리머입니다. 쉽게 말해, 열을 가하면 딱딱해져서 성형이 어려운 플라스틱을 말합니다. 열경화성 플라스틱을 빵이라고 생각해볼까요. 한 번 구워진 빵을 다시 오븐에 구우면 다 타버리고 마는 것처럼 열경화성 플라스틱은 한 번 결합하면 다시 녹일 수 없으며, 처음 만들어진 형태를 그대로 유지합니다. 그래서 열경화성 수지 플라스틱은 재활용 할 수 없어요. 그 종류는 아래와 같아요.

열가소성 플라스틱


열가소성 플라스틱은 열을 가하면 쉽게 녹아 성형이 수월하기 때문에 재활용이 가능해요. 버터를 떠올려보세요. 몇 번이고 열을 가하고 녹이고 식히고 굳힐 수있죠. 그 종류는 아래와 같아요.

다행히도 전 세계 80%의 플라스틱은 재활용이 되며 형태를 쉽게 변형시킬 수 있는 열가소성 플라스틱이에요(🎉) 열가소성 플라스틱(이하 플라스틱)은 그 구조와 특성에 따라 조금 더 구체적으로 분류할 수 있어요. 그에 따라 특정 이름 혹은 숫자로 표기되어, 상품 위에 인쇄되거나 찍혀요.


아마 이런 표시들을 주변에서 본 적이 있을거에요!

PET (1): Polyethylene terephthalate 폴리에틸렌 테레프탈레이트


PET는 매우 단단하고 투명한 플라스틱이에요. 물병과 탄산음료 병을 떠올려보세요. 뿐만아니라 병, 빗, 가방, 토트백, 카펫, 밧줄과 같은 제품에 사용되기도해요. 가장 많이 재활용되는 플라스틱 종류이기도 하죠. 최근에는 실의 형태로 재활용할 수 있는 기술이 개발되어 옷을 만들기도 한답니다. 다만 PET는 다루기 까다로운 재료이기 때문에, 다른 플라스틱으로 먼저 시작해보는 것을 추천해요.

특징 : 가벼움, 외부 충격에 강함, 중강성(연질)
장점 : 강하고 딱딱함, 물과 산화 방지막, 절연성이 높음
단점 : 거푸집(몰드)이 쉽게 수축됨, 내열성이 좋지 않음, 유해한 공기 배출
안전성 : 중간
경고 ⚠️ 유해 가스가 발생할 수 있어요. 오랜 기간 사용할 경우 유해한 성분에 노출될 수 있다는 연구가 있어요.
일반적인 용도 : 공기를 불어 넣어 물품을 만드는 블로우 몰딩(물병, 음료수/주스병)에 흔히 사용됨, 포장 재료, 필름, 전기 장치 이음새
PP 기계와 함께 사용하기 : 여전히 연구 중!

HDPE (2): High-density polyethylene 고밀도 폴리에틸렌


HDPE는 주로 음식이나 음료의 용기로 사용됩니다. 뿐만아니라 우유병, 엔진 오일통, 샴푸통, 비누통, 세제통, 표백제통, 장난감 및 병뚜껑으로도 쓰이고요. 수집, 분류 및 세척 방법이 비교적 쉬운 편이에요. HDPE는 프레셔스 플라스틱 기계에 아주 적합한 플라스틱이기도 해요. 시작에 딱 맞는 재료죠!

특징 : 불활성(다른 화합물에 쉽게 반응하지 않음), 열안정성, 잘 늘어나며 견고함
장점 : 값싸고, 높은 화학적 저항성, 전기적 특성, 왁스 느낌, 양호한 마찰 동작
단점 : PP보다 무름, 타기 쉬우며, 자외선 저항성이 낮음, 몰드 수축성이 높음
안전성 : 좋음
경고 ⚠️ 불에 닿지 않는다면 HDPE 자체는 위험하지 않아요. 그러나 함유된 첨가제의 종류와 유해성을 알 수 없기 때문에 언제나 유의해야해요.
일반적인 용도 : 파이프, 완구, 사발, 상자, 포장용 필름
PP 기계와 함께 사용하기 : HDPE는 PP 기계 작동 방식과 매우 잘 맞는 재료에요. 낮은 온도에 녹고, 성형이 쉽거든요. 그야말로 PP 기계와 찰떡 궁합인 재료랍니다!

PVC (3): Polyvinyl chloride 폴리염화 비닐


PVC는 독성이 강해 잘 사용하지 않는 재료에요. 주로 배관 파이프를 만들 때 사용하지만 열을 가하면 유독 물질인 염화물을 방출하기 때문에 PP 기계에는 사용하지 않는 것이 좋아요.

특징 : 절연성이 높음 , 불활성(다른 화합물에 쉽게 반응하지 않음)이 높음
장점 : 저렴함, 산성 및 알칼리 저항성이 높음, 불이 잘 붙지 않음, 단단하고 견고함
단점 : 과열 시 질적 저하, 0℃ 이하에서 깨지기 쉬움, 강한 자외선을 받으면 변색되기 쉬움, 밀도가 너무 높음, 열을 가하면 유해물질인 염화수소와 다이옥신 배출
안전성 : 위험 - 사용 금지
경고 ⚠️ 위험한 충전제가 들어있을 수 있음, 열을 가하거나 분해될 때 염산(HCL)과 다이옥신 방출
일반적인 용도 : 신축성 : 인조 가죽, 밀봉제, 케이블 커버, 테이프. 강체: 파이프, 건축 자재, 병, 필름, 구두 밑창, 열 수축 튜브
PP 기계와 함께 사용하기 : 사용하지 마세요!

LDPE (4): Low-density polyethylene 저밀도 폴리에틸렌


LDPE는 랩, 샌드위치 싸개, 짜서 마실 수 있는 병, 비닐 봉지 등을 만드는 데에 주로 사용됩니다. LDPE는 표기가 제대로 되어있지 않고, 너무 얇고 가벼워 깨끗하게 세척하기가 어려죠. 이런 점 때문에 재활용이 잘 되지 않는 플라스틱 중 하나에요. 하지만 프레셔스 플라스틱의 기술과 만나면 이야기가 달라져요! 비닐봉지를 다림질해 훨씬 더 내구성 있는 섬유로 만들어 내는 것처럼 말이에요.

특징 : 불활성(다른 화합물에 쉽게 반응하지 않음)이 높음, 유연함, 절연성이 높음
장점 : 저렴한 가격, 화학적 및 가수분해 저항성이 높음, 저온에서 충격 흡수률이 높음, 가공이 쉬움
단점 : 잘 늘어나지 않음, 무름, 최대 온도가 낮음, 열에 약함, 자외선 저항성이 낮음, 몰드 수축성이 높음
안전성 : 좋음
경고 ⚠️ 불에 닿지 않을 경우 LDPE 자체는 사용하는 데에 위험하지 않아요. 그러나 함유된 첨가제의 종류와 유해성을 알 수 없기 때문에 언제나 유의해야해요.
일반적인 용도 : 사발, 뚜껑, 장난감, 용기, 필름, 짜서 마실 수 있는 병, 파이프, 가방, 시트
PP 기계와 함께 사용하기 : LDPE는 주로 종이처럼 얇게 편 형태이기 때문에 분쇄하기 어려워요. 하지만 과 함께 융합해서 쓰거나 대리석 무늬를 표현하기 좋은 재료죠.

PP (5): Polypropylene 폴리프로필렌


PP는 마트에서 가장 흔히 보이는 플라스틱 종류에요, 튼튼하며 고온에서도 끄떡없어요. PP는 용도가 다양하지만 식품 저장용 용기, 요거트 용기, 시럽 병 등과 같이 음식과 직접적으로 접촉하는 제품에 사용됩니다. 프레셔스 플라스틱 기계와 PP이 만나면 변신은 무궁무진하답니다!

특징 : 매우 다양함
장점 : PE와 비슷해보이지만 더 강하고, 내열성이 높으면서 밀도가 낮음. 내열성. 저가의 엔지니어링 플라스틱으로도 활용됨
단점 : PE보다 가격이 높은 편. 0℃ 이하에서 깨지기 쉬움, 높은 가스 침투성, 연료에 대한 저항성이 낮음, 자외선 저항성이 낮음, 계속 연소됨
안전성 : 좋음
경고 ⚠️ 불에 닿지 않을 경우 PP 자체는 사용하는 데에 위험하지 않아요. 그러나 함유된 첨가제의 종류와 유해성을 알 수 없기 때문에 언제나 유의해야해요.
일반적인 용도 : 건축용 작은 부품, 파이프, 장난감, 의자, 주방용품, DVD 케이스, 포장, 필름, 섬유, 카펫, 밧줄, 그물
PP 기계와 함께 사용하기 : 모든 기계에 적합해요! 폴리프로필렌은 프레셔스 플라스틱이 가장 좋아하는 재료랍니다.

PS (6): Polystyrene 폴리스티렌


PS는 스티로폼이라는 이름으로 널리 알려져 있지만 제품을 만드는 데에도 활용돼요. 재활용이 가능하나 효율성이 낮은 편에 속하는 플라스틱이에요. 재활용 과정에 많은 에너지가 쓰인다는 것은 받아들일 곳이 적다는 뜻이기도 합니다. 일회용 커피 컵, 식료품 용기, 플라스틱 수저 및 포장재 등은 PS로 만들죠. 프레셔스 플라스틱에서 자주 사용하는 재료 중 하나이기도 해요. 독성이 강한 플라스틱 중 하나지만(각별한 주의가 필요해요!) 투명하고 반짝이는 특성이 있는 데다가 단단하기 때문에 유리와 비슷한 광택감과 촉감을 표현할 수 있는 매력적인 재료이기도 합니다.

특징 : 투명함, 광택, 단단하고 견고함
장점 : 저렴함, 몰드 수축성이 낮음, 훌륭한 절연체, 저온에서 양호함
단점 : 깨지기 쉬움, 마모되기 쉬움, 화학적 저항성이 낮음
안전성 : 중간
경고 ⚠️ PS를 열에 가하면 독성 물질인 스티렌이 방출될 수 있어요.
일반적인 용도 : 장난감, CD 케이스, 산광 조명(빛을 골고루 퍼지게 하는 조명), 전기 주택, 커트러리
PP 기계와 함께 사용하기 : 압출, 시트, 광택(유리 같은 재질)

MIX(7): 혼합 플라스틱


혼합 플라스틱이란 위에서 본 여섯 가지 플라스틱 범주에 속하지 않는 플라스틱을 말해요. ABS, 아크릴산 수지, 폴리카보네이트 같은 것들이죠. 재활용하기 어렵지만 프레셔스 플라스틱에서는 가끔 사용하기도 해요.

특징 : 다양한 플라스틱 종류가 섞여있기 때문에, 특성도 그만큼 다양해요. 따라서 어떤 종류의 플라스틱들이 혼합되어 있는 지 아는 것이 중요하죠. 그 종류를 알 수 있다면 재사용이 가능하지만 식별하기 어려울 경우엔 재활용 할 수 없어요.
장점 : 작업하기에 좋은 플라스틱 종류로는 ABS, PLA, 나일론이 있음
단점 : 자체 라벨이 없기 때문에 식별이 어려움. 따라서 혼합되었을 경우, 재활용 불가🌪️
안전성 : 특히 여러가지 플라스틱들이 혼합되어 경우, 녹는점을 찾기 어렵고 타버리기 쉬움. 그리 안전하지 않은 재료.
경고 ⚠️ 혼합될 수 있는 플라스틱 종류 중 일부(PC와 같은 것)는 매우 유독한 가스를 방출해요. 따라서 작업하고자 하는 플라스틱 종류가 어떤 것인지 반드시 알아두고, 대량으로 가공하기 전에 그 특징들을 확인해야해요.
일반적인 용도 : 장난감, CD 케이스, 산광 조명(빛을 골고루 퍼지게 하는 조명), 전기 주택, 커트러리
PP 기계와 함께 사용하기 : 압출, 시트, 광택(유리 같은 재질)

항상 기억하세요

다행히도 전 세계 80%의 플라스틱은 재활용이 되며 형태를 쉽게 변형시킬 수 있는 열가소성 플라스틱이에요(🎉) 열가소성 플라스틱(이하 플라스틱)은 그 구조와 특성에 따라 조금 더 구체적으로 분류할 수 있어요. 그에 따라 특정 이름 혹은 숫자로 표기되어, 상품 위에 인쇄되거나 찍혀요.


아마 이런 표시들을 주변에서 본 적이 있을거에요!

플라스틱의 녹는점


플라스틱 쓰레기를 철저히 분리해서 재활용해야하는 가장 큰 이유는 바로 녹는점 때문이에요. 각각의 플라스틱은 모두 다른 온도에서 액체화되죠. 따라서 새롭고 좋은 품질의 플라스틱 제품을 만들기 위해서는 각 플라스틱이 녹는 온도를 알아야하고 새로운 형태로 굳을 수 있는 냉각 온도 또한 알아야 하죠. 걱정하지 마세요! 우리는 여러분을 위해 실험을 해보았거든요! 플라스틱 종류에 따른 정확한 녹는점에 대한 정보는 ‘CREATE’ 섹션에서 찾을 수 있어요. 또한 간단한 포스터도 만들어 놓았으니 확인해보세요. 여러분의 공방이나 스튜디오에 붙여 두면 작업하는 데에 도움이 될 거에요!

커뮤니티에서 피드백을 나누거나 플라스틱에 대해 이야기하며 더 많이 배우고 싶으신가요? Discard의 #plastic 채널을 보세요. 여기서 플라스틱, 안전, 가스, 그리고 재료의 특성에 대해 더 이야기할 수 있어요!


좋아요! 지금까지 플라스틱에 대한 기본적인 것들을 알아보았어요. 플라스틱에 대해 조금이나마 더 알게 되었길 바라요. 더 궁금하다면 Jerry와 함께하는 다음 챕터를 확인해주세요!

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