15일(일) 저녁 8시 10분 KBS1TV <물질은 인간에게 무엇인가> 2부. ‘케미롭게 살아가기’가 방송된다.
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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케미포비아(Chemi-phobia), 노케미(No-chemi)족, 건강과 생명을 위협하는 환경호르몬과 미세플라스틱...
화학 물질에 대한 공포와 염려가 일상이 되어버린 시대!
우리는 세상을 가득 채운 물질과 공존하고 있다.
국내 최초 물질 탐구 다큐멘터리!
어떻게 하면 물질에 대한 무관심과 오해에서 벗어나 생존과 미래를 위한 합리적인 화학적 선택을 할 수 있을까?
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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▶ 플라스틱이라는 물질의 빛과 그림자
수천에서 수만 개의 분자로 이루어진 고분자 화합물인 플라스틱은 가공하기 쉬운 성질로 일상생활을 혁명적으로 바꾼 물질이다. 각종 포장재부터 전자제품, 가구, 자동차, 식기와 의류까지, 현대 문명은 플라스틱과 함께 성장해왔다. 하지만 플라스틱은 생태계를 파괴하는 미세플라스틱 문제와 인체에 해를 주는 환경호르몬 등의 문제로 문명의 이로운 물질에서 대체해야 할 물질로 위상이 바뀌고 있다.
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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최초의 플라스틱, 나일론 등과 관련된 에피소드들을 소개하며 플라스틱의 정확한 정의와 문명에 기여한 부분들을 살펴본다. 또한, 네덜란드 암스테르담 강변의 쓰레기 수거 투어 프로그램 등을 통해 미세플라스틱 문제와 환경호르몬 이슈에 대한 과학적 이해와 대응책을 제시해 본다.
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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▶ 생분해성 플라스틱의 현실과 미래
세계최초로 합성비료를 만들어 20세기 초 인류의 식량 위기를 극복하게 해준 세계최대의 화학기업인 독일의 바스프(BASF). 염료와 플라스틱, 약품 등 다양한 화학물질들을 생산하고 있는 바스프사는 음식물 쓰레기를 원료로 생분해가 가능한 플라스틱 대체물질을 개발해 환경과 에너지 문제를 해결하고자 노력하고 있다. 독일 바스프 본사에 직접 찾아가 퇴비와 미생물을 이용한 바이오 플라스틱 개발현장을 소개한다.
울산의 한국화학연구원에서는 최근, 새로운 생분해성 플라스틱 비닐봉지를 개발했다. 기존의 생분해성 플라스틱 비닐봉지가 잘 찢어지는 성질을 극복한 것인데, 2배 이상의 강도를 가지면서도 생분해 효과가 좋은 혁신 물질이다. 플라스틱 원료에 키토산과 나노셀룰로오스 등 자연물에서 유래한 화학물질을 합성했다. 대량생산을 위한 시스템구축 현장을 살펴보며, 플라스틱이라는 화학물질에서 유래한 문제들을 화학자들 스스로 해결하고자 하는 노력의 현장을 담았다.
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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▶ 미생물 대사공학이 바꾸고 있는 물질의 미래
미생물의 생명활동을 이용해 인간에게 유용한 물질을 만드는 것을 대사공학이라고 한다. 카이스트의 대사공학연구팀은 미생물을 이용해 다양한 화학물질을 생산하고 있다. 대장균을 활용해 플라스틱과 유사한 성질을 가진 물질들을 생산하는 프로젝트를 진행 중이다. 뿐만 아니라 미생물을 이용해 자동차의 연료 등으로 사용할 수 있는 바이오 연료도 개발하고 있다. 카이스트 대사공학연구팀에 따르면 미생물의 대사활동으로 생산할 수 있는 물질이 약 2천 종에 이른다고 한다. 친환경적이면서도 자연의 순환시스템을 그대로 이용할 수 있는 대사공학 신물질이 앞으로 어떤 세상을 열어갈 수 있을지 살펴본다.
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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▶ 탄소가 만들어낸 신소재 그래핀, 꿈은 이루어진다
강철보다 수십 배 이상 강하고 유연하게 휘어지면서, 전기와 열이 잘 통하는 꿈의 물질, 그래핀. 그래핀은 탄소 원자들이 육각형의 벌집 모양으로 결합해 있는 흑연에서 분리한 원자 한층 두께의 물질이다. 관련 과학자들의 노벨상 수상 이후 지난 10년간 학계뿐만 산업계에서도 가장 주목받았으며, 현재 서울대학교 홍병희 교수팀에 의해 실용성을 가진 다양한 제품으로 거듭나고 있다. 웨어러블 디스플레이부터 방탄복, 자동차용 열선유리창을 만드는 소재까지 산업과 일상생활에서 부가가치와 삶의 질을 높일 수 있는 물질로 태어난다. 메탄을 이용한 화학적 공정시스템까지 확립해 대량생산을 위한 안정적인 기반까지 마련했다. 독성이 없고 높은 효율성으로 에너지와 환경문제에도 적합해 신물질들의 이정표가 될 수 있는 그래핀을 소개한다.
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| (사진=KBS 특별기획 ‘물질은 인간에게 무엇인가’)
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▶ 나노셀룰로오스에 세계가 주목하는 이유
셀룰로오스는 나무의 주성분인 섬유질로 목재의 튼튼한 뼈대를 구성하는 물질이다. 셀룰로오스를 10억 분의 1미터의 크기로 잘게 분쇄해 만든 물질인 나노셀룰로오스는 이제 세계가 주목하고 있는 신물질 중 하나다. 자연에서 흔하게 구할 수 있는 소재이며 무독성이고 단단해 인체는 물론 다른 생명체와 물질적으로 잘 융합하는 성질을 가지고 있기 때문이다.
북유럽의 핀란드는 이 나노셀룰로오스의 연구개발 분야에서 가장 선진적인 나라 중 하나다. 특히 헬싱키 대학에서는 나노셀룰로오스를 이용하여 다양한 의료용 제품들을 개발하고 있는데 화상치료에 쓰는 패치가 대표적이다. 나노셀룰로오스는 상처보호와 치료에 효과적인 물질로 확인되었기 때문이라는데. 우리나라의 순천향대학병원에서도 이런 나노셀룰로오스의 지지력과 생체적합적인 특성을 활용한 지혈제를 개발 중이다. 지혈제는 수술이나 상처치료에 중요한 역할을 하는데, 나노셀룰로오스를 활용한 연구팀의 지혈제가 기존 상용 지혈제보다 약 1분 이상 빠르게 피를 흡수했다. 생명의 요람과도 같은 산림자원을 이용한 새로운 물질, 나노셀룰로오스. 문명의 발전을 위해 노력하는 국내외 과학자들의 연구현장을 살펴본다.
권영미 기자 kym8505@kookje.co.kr
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