스티로폼은 내부에 가득 찬 기포 덕분에 가벼우면서도 충격을 잘 견디고 뛰어난 보온성을 자랑한다. 다양한 산업에서 필수적인 소재로 자리 잡았지만, 환경 문제의 주범이기도 하다. 스티로폼은 분해되지 않고 시간이 지나며 미세한 마이크로플라스틱으로 변해 자연을 오염시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 과학자들은 자연의 바이오폼에서 영감을 얻어 제품 개발에 힘쓰고 있다.
완벽한 구조물, 바이오폼
자연에는 이미 인간이 본받을 만한 바이오폼이 존재한다. 자바와 말레이시아 밀림에 서식하는 일부 개구리들은 독특한 방식으로 산란을 한다. 이들은 물속이 아닌 나뭇잎 위에 산란하는데, 점액을 분비한 뒤 뒷다리로 이를 휘저어 단단한 거품 구조를 만든다. 이렇게 형성된 거품은 표면이 딱딱하게 굳어져 내부 수분을 오랜 시간 동안 유지한다. 이 자연의 거품집은 올챙이가 부화하기까지 안전한 보호막 역할을 한다.
거품벌레 역시 천연 바이오폼을 생산한다. 거품벌레는 식물의 즙을 섭취하면서 몸에서 배출한 액체에 공기를 섞어 거품을 만드는데 이 거품은 벌레의 몸을 감싸 보호막 역할을 한다.
바이오폼에서 얻은 영감, 합성 에어로젤
자연 속 바이오폼은 환경 친화적인 소재 개발에 영감을 주고 있다. 최근에는 바이오폼을 모방한 합성 에어로젤이 실용화되고 있다. 에어로젤은 다공성 구조로 밀도가 극히 낮아 열과 충격을 효율적으로 흡수한다. 이 특성 덕분에 건축 자재, 스포츠 신발, 친환경 포장재 등 다양한 분야에서 활용된다. 초경량성과 흡수성 덕에 정밀 기기 보호, 의료용 흡수 패드 등으로도 활용되기도 한다. 에어로젤은 기존 화학 단열재와 포장재를 대체하여 유독성 물질의 사용을 줄일 수 있고 폐기물 발생을 최소화하며, 생분해가 가능한 친환경 자재로 각광 받고 있다.
버섯 균사체를 활용한 바이오폼도 주목받고 있다. 국내 기업 마이띵스는 지난해 6월 프랑스 파리에서 열린 ‘비바 테크놀로지(VIVA Technology)’ 행사에 참가하여 제로누스를 선보였다. 이 자리서 버섯 균사체로 만든 가죽과 바이오폼 제품을 공개하며, 천연가죽 생산 시 발생하는 축산과 동물복지 문제, 그리고 플라스틱의 환경 파괴 문제에 대한 대안으로 많은 관심을 받았다.
노르웨이 스타트업 ‘아고프렌(Agoprene)’은 해조류를 활용한 바이오폼을 개발해 가구 산업에 적용하고 있다. 이들의 기술은 기존 폴리우레탄 폼을 대체하면서 연간 약 1억 500만 톤의 이산화탄소 배출을 줄이는 것을 목표로 한다. 현재 아고프렌은 해조류 기반 바이오폼을 사용한 친환경 소파, 의자, 쿠션 매트리스, 라운지 체어 등을 제작하고 있다.
공해 없는 세상을 향해
스티로폼을 대체할 바이오폼의 개발은 환경문제를 해결하는 데 중요한 전환점이 될 수 있다. 이를 통해 미세플라스틱으로 인한 해양오염과 토양 오염을 줄이고, 더 지속 가능한 미래를 만들 수 있을 것이다. 자연에서 배운 지혜를 바탕으로 혁신적인 소재를 개발하는 것은 단순한 과학적 도전이 아니라, 지구 환경을 보호하기 위한 필수적인 과제다.
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