[우리가 몰랐던 과학 이야기] (3) 녹지 않는 ‘플라스틱 얼음’이 만든 시원한 세상!

 

 
여러분은 얼음을 좋아하시나요? 시원한 얼음을 플라스틱으로 만들 수 있다는 사실을 알고 계셨나요? 오늘은 플라스틱 얼음에 숨겨진 다양한 이야기를 나눠보도록 하겠습니다. 알면 알수록 신기한 플라스틱 얼음 이야기를 지금부터 시작해보겠습니다.
◆너의 한계는 어디까지? 아이스트레이

<LDPE(저밀도 폴리에틸렌)을 이용한 아이스 팩. 출처=http://www.gladkorea.com>

아이스트레이는 얼음을 먹기 좋게 얼려주는 틀인데요. 우리가 일반적으로 알고 있는 아이스트레이는 네모난 모양에다 두열로 줄을 지어 있는 하얀색 플라스틱 틀입니다. 그런데 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)는 아이스트레이를 이런 고정관념에서 벗어나게 해 새 아이스 팩을 만들 수 있도록 해주었습니다. 가공성이 뛰어나고 내구성과 유연성이 장점인 LDPE를 이용해 부드러운 아이스 팩을 만들 수 있습니다. 아이스트레이가 딱딱한 틀에서 벗어나면서 다양한 장점을 가지게 되었는데요. 물이 얼기 전에 새는 일도 없고, 얼음이 얼면 낱개로 잘라 활용도 할 수 있습니다. 필요한 만큼 사용한 뒤 비닐 봉지처럼 쉽게 얼음을 보관하고 옮길 수 있는 등 다양한 장점을 가지게 되었습니다. 또한 유연성이 뛰어나 아이스 팩처럼 얼음찜질을 하는데 활용할 수 있습니다.

 
얼음을 먹는 용도가 아닌 다른 용도로 쓰는 제품도 있습니다. 인조얼음이라고 불리는 제품인데요. 일반적으로 얼음이라고 하면 시원하게 먹기 위한 용도지만, 인조얼음은 시각적으로 시원한 느낌을 내는 데 이용됩니다. 플라스틱의 한 종류인 아크릴로 만들어진 인조얼음은 녹지 않기 때문에 물이 생기지 않는데요. 먹지도 못하는 얼음을 어디에 사용하는지 궁금하실 텐데요. 인조얼음은 오랜 시간 사진이나 영상을 찍을 때 금방 녹아버리는 얼음 대신 효과를 냅니다. 또한 뷔페 같은 곳에서 얼음과 함께  음식 주변을 장식해서 시각적으로 시원함을 느끼게 해주는 역할을 합니다.
◆플라스틱으로 만든 인공 빙판

플라스틱으로 만든 스케이트장. 출처=http://froknowsphoto.com

아이스 스케이트장에서 가장 중요한 것은 얼음입니다. 이름 그래도 얼음이 없으면 만들 수 없는 공간인 것 같은데요. 아이스 스케이트장을 플라스틱으로 만들 수 있다고 합니다. 국내의 한 회사가 얼음판 대용으로 쓸 수 있는 플라스틱 제품을 만든 것인데요. 폴리에틸렌 수지에 특수 윤활유를 섞어서 만들었다고 합니다. 가로, 세로 1.5m 크기의 얇은 플라스틱판을 스케이트장에 타일처럼 넓게 깔면 표면이 매우 미끄럽기 때문에 얼음 위에서 타는 것 같은 느낌을 준다고 합니다.

야외에 설치된 플라스틱 스케이트장. 출처=http://www.d1backyardrinks.com

일반적으로 여름철에 인공적으로 얼음을 만들기 위해서는 그 사이에 보일러 배관 같은 파이프를 설치하고 그 안으로 영하의 부동액을 순환시켜 계속 얼게 합니다. 좋은 상태를 유지하기 위해서는 관리를 해줘야 하는데요. 플라스틱 얼음은 녹지 않기 때문에 뜨거운 땡볕 아래에서도 쓰일 수 있으며, 빙질이 급속이 떨어지는 얼음과 달리 항상 최고 상태 대비 95%의 수준을 유지합니다. 또한 설치·유지비가 적게 들어가는데, 3일에 한번 정도만 점검이 필요해서 관리가 쉽다는 장점이 있습니다.

◆얼음으로 만드는 전기 통하는 플라스틱

 
전기가 통하는 플라스틱은 많은 이들이 관심을 두는 분야인데요. 일반적으로 플라스틱이라고 하면 전기가 통하지 않는 소재로 알고 있습니다. 그런데 플라스틱에 전기를 통할 수 있는 기술이 개발되었습니다. 그 기술의 핵심에는 얼음이 있는데요. 국내 연구진이 얼음을 이용해 폴리아닐린(전기가 통하는 플라스틱)의 나노시트를 손쉽게 만들어내는 기술을 개발하였습니다. 얼음 틀을 사용해서 전도성 폴리아닐린 나노시트를 만드는 것인데요. 이렇게 만들어진 나노시트는 생산비용이 저렴할 뿐만 아니라 꿈의 신소재라고 불리는 그래핀보다 2배 이상 많은 전류를 흘려보낼 수 있다고 합니다.
전기가 통하는 플라스틱을 얼음 위에서 합성을 하면 가장 좋은 점은 합성 단가가 낮다는 것입니다. 이런 장점으로 전기가 통하는 플라스틱의 제조가 쉬워져 초소형 전자기기나 전지 전극에 주로 쓰일 것으로 보입니다. 또한 틀을 이용하기 때문에 얼음을 녹여 재사용할 수 있으며, 패턴 또한 쉽게 말들 수 있다는 장점이 있다. 제조과정에서 얼음이 사용되기 때문에 친환경적이라는 점도 놓칠 수 없는 매력입니다.

 
오늘은 얼음과 관련된 플라스틱 이야기를 나눠봤습니다. 플라스틱은 인체에 무해하고 가공이 쉽고 가벼우면서도 내구성이 좋은 등의 다양한 장점이 있어 우리 생활의 여러 방면에 활용되고 있습니다. 또한 전기가 통하는 플라스틱의 개발처럼 앞으로도 무궁무진한 가능성이 있는 소재입니다. 앞으로 등장할 플라스틱 제품들이 더 궁금해지는 이유이기도 한데요.
한화케미칼 블로거
*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.