[에너지단열경제]이재철 기자

스티로폼으로 우리에게 익숙한 발포폴리스티렌은 다우케미컬사의 제품 이름이다.
비드라는 알갱이를 발포시켜 가격이 저렴하면서 단열 효과가 좋은 발포폴리스티렌(expanded polystyrene: EPS)이 정식 명칭이다.
발포형단열재, 폴리스티렌 발포체로도 불린다.
EPS와 마찬가지로 비드를 사용하지만 압출법으로 제품이 생산되는 압출폴리스티렌(closed-cell extruded polystyrene foam: XPS)이 있다.
두 제품 다 폴리스티렌을 사용한다는 공통점이 있지만 가장 차이가 나는 특성은 내수성이다.
XPS는 물에 강해 습기나 물이 있는 곳에 시공을 한다.
미국과 캐나다에서 스티로폼은 일회용 커피 컵, 냉장 상자, 포장용 완충재로 사용되고 이 때 사용되는 제품은 백색의 발포용 폴리스티렌 비드(bead)를 사용하여 발포 성형시킨 것이다.
폴리스티렌 발포체는 공예 분야에도 사용되며 폴리스티렌 발포체를 절단할 때 발생하는 소리와 불규칙한 표면으로 식별이 된다.

발포폴리스티렌은 1947년 다우 케미컬사가 제조할 수 있는 방법을 개발하였다.
스웨덴 발명가인 문터스(Carl Georg Munters)가 처음 사용하였던 방법을 다우케미컬사의 메킨타이어(Ray McIntire)가 재발견하였다.
다우케미컬사는 문터스의 특허를 사용할 수 있는 권리를 획득하여 수분에 저항력을 가지고 닫힌 셀 구조를 가지는 압출 발포된 폴리스티렌 발포체(XPS)를 대량으로 생산하게 되었다.
현재 폴리스티렌 발포체는 다양한 용도로 사용된다.
다우케미컬사는 단열 외장 및 파이프 단열재의 종류를 포함하여 스티로폼 건축 자재를 생산하고 있다.
폴리스티렌 발포체는 98%가 공기로 구성되어서 가볍고 물에 뜬다.
고유의 단열성과 부력으로 인해 미국 연안 경비대에 의해 6인용 구명 뗏목으로서의 사용이 채택되었다.
이외에도 다양하게 사용된다.
건물의 단열재 및 파이프의 단열재와 같은 건축 자재로 사용되기도 하고 꽃집 종사자들과 공예가들에게 구조 유지용 및 단열용으로 쓰인다.
건축용은 눈에 잘 띄는 파란색 폴리스티렌 발포체가 공급되었고 공예가들에게는 흰색과 초록색의 제품이 공급되었다.
폴리스티렌 발포체는 도로 및 구조물의 하부에도 사용되었는데 이는 동결과 해동으로 인한 토양의 훼손을 방지하기 위함이었다.
한편 폴리스티렌 발포체를 먹는 유충이 발견돼 주목을 받고 있다.
지난 2015년 과학자들은 검은 딱정벌레의 유충 형태인 식사 벌레(mealworm)가 폴리스티렌 발포체를 건강하게 섭취할 수 있음을 발견하였다.
약 100마리의 식사 벌레는 하루에 폴리스티렌 발포체를 34~39 mg 사이에서 소비할 수 있다.
이러한 식사 벌레의 배설물은 작물 토양으로 사용하기에 안전하다는 것이 판명되었다.
모든 플라스틱이 그렇듯 폴리스티렌 발포체의 처리는 항상 문제가 되어 왔는데, 이 미생물의 활용기술이 활성화된다면 플라스틱의 신기원을 열 수 있을 것으로 기대되고 있다.
폴리스티렌 발포체는 체적의 98%가 공기이고 나머지 2%가 수지인 자원 절약형 소재이다.
다량의 작은 공기층으로 구성되어 있고 물을 거의 흡수하지 않으며, 세균이나 곰팡이에 손상되지 않아 포장에 많이 사용되며, 아이스박스, 장난감, 부표 등에도 사용된다.  

발포우레탄 단열재의 재활용은 불가능한 데 비해 폴리스티렌 발포체는 열과 압력을 가해 쉽게 주형에 흘려 넣어 굳힌 잉곳(ingot)을 만든 후 액자 틀, 타일이나 문틀 제작의 원료가 되어 자원 재활용성이 매우 높고 환경 문제도 거의 없다.
다만 성형 후 발생하는 비틀림 현상(warpage)이 약점으로 지적되고 있다.

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