화석 스파게티 공장
여러분은 오늘 아마 플라스틱 물건을 천 개쯤 만졌을 거예요. 칫솔, 물병, 어쩌면 휴대전화 케이스까지요. 플라스틱은 어디에나 있어요. 그런데 정말 놀라운 점이 있어요. 플라스틱 조각 하나하나는 모두 수백만 년 동안 땅속에 묻혀 있던 _아주 오래전에 죽은 것들_에서 시작되었다는 거예요.
대부분의 플라스틱은 깊은 우물에서 끌어올린 석유나 천연가스에서 시작해요. 그 석유는 공룡이 살던 시절에 죽은 작은 바다 생물과 식물의 잔해가 꾹 눌려 만들어진 거예요. 우리는 말 그대로 화석으로 물병을 만들고 있는 셈이에요.
정유 공장에서는 원유를 끓을 때까지 데워 여러 부분으로 나누어요. 우유 위에 뜬 크림을 걷어 내는 것과 비슷해요. 가장 가벼운 부분은 휘발유가 돼요. 더 무거운 부분은요? 플라스틱의 재료가 되지요.
핵심 재료는 모노머라고 불러요. 레고 블록 하나처럼 아주 작은 분자 하나예요. 가장 흔한 것들은 에틸렌, 프로필렌 같은 이름을 가지고 있어요. 똑같은 레고 블록 수조 개가 들어 있는 창고를 상상해 보세요. 블록 하나하나는 눈에 보이지 않을 만큼 작아요.
바로 여기서 마법 같은 일이 일어나요. 화학자들이 그 모노머들을 촉매와 함께 가열하고 압력을 가해요. 촉매는 분자들이 손을 잡고 싶게 만드는 특별한 물질이에요. 그러면 갑자기 낱개의 블록들이 딱딱 이어져 폴리머라는 아주 긴 사슬이 돼요. 폴리는 “많다”는 뜻이에요. 많은 블록, 하나의 사슬인 거죠.
그 폴리머 사슬들은 익힌 스파게티처럼 서로 엉켜요. 그게 바로 플라스틱이에요. 수십억 개의 긴 분자 사슬이 모두 뒤틀려 엉켜 있는 거예요. 조리법이 다르면 플라스틱도 달라져요. 잘 휘어지는 장바구니 봉투, 단단한 헬멧 껍데기, 쭉쭉 늘어나는 요가 바지, 매끈한 병 플라스틱처럼요. 기본 생각은 같지만, 재료와 익히는 시간이 다른 거예요.
플라스틱이 아직 뜨겁고 부드러울 때 모양을 만들어요. 어떤 것은 얇은 틈 사이로 눌려 나와 판이 돼요. 어떤 것은 풍선처럼 틀 안에서 부풀려져 병이 돼요. 어떤 것은 벽돌 모양 틀에 주입되고 작은 동그라미들이 찍혀서, 그래요, 진짜 레고 블록이 돼요.
플라스틱은 식으면 그 모양으로 굳어 그대로 남아요. 엉킨 폴리머 사슬들이 단단히 붙잡고 있기 때문이에요. 그래서 플라스틱은 아주 유용하지만, 매립지에서 수백 년 동안 남아 있기도 해요. 튼튼하게 만들어 주는 바로 그 원리 때문에 없애기가 거의 불가능한 거예요.
과학자들은 이제 석유 대신 식물로 플라스틱을 만드는 방법과, 우리가 다 쓰고 나면 그 폴리머 사슬들이 실제로 지퍼처럼 풀려 잘게 분해되도록 설계하는 방법을 알아내고 있어요. 플라스틱의 다음 장은 바로 지금 쓰이고 있어요.
