화공생명공학과 박제영 교수 연구팀이 한국화학연구원 오동엽 박사 연구팀과 공동연구를 통하여 자연환경에서 완전하게 생분해되면서도 쉽게 눅눅해지지 않는 사용감이 우수한 종이 빨대를 개발하였다.

순수한 종이만으로는 음료에 닿을 때 쉽게 눅눅해지기 때문에, 기존 카페에서 사용되는 종이 빨대는 보통 비분해성 폴리에틸렌 소재로 표면을 코팅한 종이 빨대를 사용하고 있다. 하지만, 성능이 우수하지 않을 뿐만 아니라 미세플라스틱 문제와 재활용이 어려운 단점이 있었다. 또한 종이 빨대를 탄산음료에 사용하면 표면 특성으로 인해 거품이 대량 발생하여 소비자들이 기피하였다.

▲ (1)생분해성 플라스틱 및 나노셀룰로오스를 코팅한 종이 빨대 모식도. (2) 물속에서 1분 후 종이 빨대의 눅눅함 비교. (3) 해수분해 실험 후 종이 빨대의 외관 및 전자현미경 변화 사진.

연구팀에서는 대표적 생분해성 플라스틱인 폴리(부틸렌 숙시네이트) 소재와 나노셀룰로오스 소재를 활용하여 종이 빨대의 코팅 물질로 사용하였다. 첨가된 나노셀룰로오스는 종이와 같은 성분이라 종이와 플라스틱을 촘촘히 붙여주는 역할을 한다.

생분해성 플라스틱이 촘촘하게 종이 빨대의 미세기공을 메우면서 단단하게 붙어, 쉽게 눅눅해지거나 탄산음료 적용시에도 거품을 일으키지 않았다. 무엇보다 사용된 물질이 모두 종이와 생분해성 플라스틱이기 때문에 토양 및 해양 자연환경에서 완전하게 분해되었다.

연구에 사용된 생분해성 플라스틱 및 나노셀룰로오스 모두 대량생산이 용이하기 때문에 향후 카페나 식당 등에 적용되어 실생활 일회용품 규제를 만족하면서 소비자 반응이 좋은 친환경 제품으로 적용될 가능성이 높다.

(3) 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/jyp-plastic-research/

(4) 논문 링크: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202205554

(5) 해외언론보도 링크: https://www.advancedsciencenews.com/finally-an-anti-fizzing-paper-straw-that-doesnt-get-soggy/

(6) 탄산음료 적용 동영상 링크:

https://onlinelibrary.wiley.com/action/downloadSupplement?doi=10.1002%2Fadvs.202205554&file=advs4793-sup-0003-MovieS2.mp4