재료 찾기

1. 목재

목재

사용 후 오염이 없거나 적은 폐목재는 재활용이나 재사용이 가능하다. 2020년 국내 통계 기준 폐목재 재활용률은 82.9%이나 정확한 집계로 보기 어렵고, 불법 소각 및 폐기율도 높다고 추정한다. 목재 재활용은 폐목재를 수거한 재활용 시설에서 폐기물을 등급별로 분류 후 분쇄해 파티클보드(PB)나 우드 펠렛, 톱밥 등으로 가공 후 등급에 따라 원예용 멀치, 농업용 보조재료, 바이오매스 발전을 위한 땔감 등으로 활용된다. 지역에 따라 이러한 목재 재활용 설비가 충분하지 않을 경우에는 재활용이 어렵다. 다른 목재 가구나 건축 자재 등 다양한 방법으로 재사용 될 수 있으나, 목재의 생산과 가공, 운송, 폐기 등 전체 사용 주기에서 발생하는 탄소발자국, 내재 에너지, 내재 물 사용량, 전 과정 평가를 고려했을 시, 환경에 미치는 영향이 적다고 볼 수 없으므로, 최대한 적게 제작하고, 재사용이나 재활용을 염두에 두고 기획 및 디자인하는 노력이 필요하다.

2. 섬유

직물

직물이나 천은 실이나 가닥으로 일컫는 자연적이거나 인공적인 섬유의 네트워크로 이루어진 유연한 짜임새로, 양털(wool), 리넨(linen), 면 등을 꼬아 만든다.

면은 친환경적인 소재로 알려져 있지만, 목화 재배 및 가공 과정에서 대기와 물을 오염시키는 화학 물질이 다량 사용된다. 합성섬유는 천연 실과 인공 필라멘트, 플라스틱과 금속을 혼합해 만들어진다. 따라서 옷 소재를 재활용하기는 쉽지 않고, 현재 재활용되는 방식은 “물질 대 물질” 재활용이 대부분이며, 이는 2015년 기준 전체의 1%도 안된다고 한다.

타이벡(Tyvek)

타이벡은 듀폰(DuPont)사가 개발한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 섬유로 만든 소재로, 종이처럼 얇고 가벼운 동시에 매우 내구성이 뛰어난 특징을 지닌다. 섬유 구조 덕분에 방수, 방풍, 통기성이 있으면서도 튼튼해 다양한 산업에서 사용된다.

타이벡은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 만들어졌기 때문에, 동일한 종류의 플라스틱과 함께 재활용이 가능하다. 또한 연소할 경우 탄소를 배출하지 않고 이산화탄소와 물만 남기기 때문에 소각처리 시 환경오염을 최소화할 수 있는 소재이기도 하다. 가볍고 인쇄가 가능하기 때문에 종이나 직물을 대체할 수 있다. 또한 방수 및 통기성이 뛰어나고 내구성이 좋아 플라스틱의 대안 소재로 주목받고 있다.

3. 스티로폼

스티로폼

우드락의 원료와 동일한 발포 폴리스티렌으로 생산한다. 입체 조형물은 보통 폴리우레아(Polyurea)라는 방수액으로 코팅한 후 화학 안료로 도색해 만들어지므로, 가공 시 활용한 복합 화학 재료를 표면에서 완전히 제거하지 않는다면 재활용이 불가능하다. 또한 구조물 제작에 활용하는 접착제, 코팅 및 도색 재료 성분은 환경에 매우 유해한 영향을 미칠 수 있다.

폼보드

우드락(보드롱) 표면에 종이를 접착한 제품이다. 우드락의 원료는 발포 폴리스티렌(EPS, expanded polystyrene)으로 분리배출 시 플라스틱 재생원료로 재활용이 가능하지만, 폼보드는 표면에 접착된 종이와 인쇄된 출력지를 제거하고, 표면에 이물질이 없어야만 재활용할 수 있다. 검은색 등 색상 우드락이 아닌 백색 우드락만이 재활용될 수 있고, 인쇄된 종이나 시트를 붙일 때 사용된 접착제, 장식을 위한 화학 안료 등이 표면에 남는다면 재활용이 불가하다. 그리고 다른 재료들과 마찬가지로 지역에 따라 재활용 설비가 충분하지 않을 시 재활용이 어렵다.

4. 점착∙접착제

점착제

점착제는 물질과 물질을 접착한다는 의미에서 크게 접착제에 포함되기도 하나 원료 및 제조 시 초기의 상태, 경화 과정 등에서 접착제와는 다른 성질을 가지고 있다. 점착제의 원료는 아트릴레이트나 실리콘으로, 에스테르고무∙페놀수지 등이 보조제로 사용되며, 파자마유∙폴리이소부틸렌 등 저분자 물질을 합쳐 끈적끈적한 점착력을 만들게 된다. 단시간에 적은 압력에 의해 접착된다는 의미에 감압 점착제(PSA, pressure sensitive adhesive)라고도 불린다.

사용 분야가 매우 다양하기 때문에 제품마다 가진 특성이 다르다. 점착제는 단독으로는 존재하지 못하며, 다른 물질과 함께 조합해 하나의 제품으로 제조한다. 가장 단순한 구조의 점착 제품은 제품의 주요 물질에 점착제를 도포해 만든 형태이다. 이것을 실리콘 코팅이 되어 있는 이형지에 점착시킨 것이 라벨이나 테이프와 같은 제품이다.

목공용 본드

목재 구조물 제작 및 설치에서 주로 사용하는 접착제는 초산비닐수지(PVACs, polyvinyl acetateresin)를 주원료로 한다. 초산비닐수지는 석유로부터 추출하지만, 인체에 무해하고 자연 분해되는 생분해성 물질이다. 대량 생산 공장에서는 독성이 있는 공업용 접착제를 사용하기도 하지만, 주문 제작을 하는 제작소에서 사용하는 대부분의 목공용 본드는 친환경 인증을 받은 제품이다.

양면 폼 테이프

폼 테이프는 아크릴, 우레탄, 폴리에틸렌 등에 발포제와 첨가물을 추가하여 폼 형태로 만든 후, 접착제를 도포하고 폴리에틸렌 이형지와 실리콘 코팅을 입혀 생산된다. 필름형 테이프보다 두껍고 접착력이 강해서 구조물을 제작하거나 설치할 때에 많이 쓰인다.

재활용이 어렵기 때문에 사용 후 제거하지 않는다면 분리배출이 가능한 재료의 재활용 또한 어렵게 만든다. 접착 후 제거가 가능한 재질이 있지만 어려운 종류도 있으니 사용 전에 오염물질이 다량 남는 종류인지 확인이 필요하다.

접착제

접착제는 크게 천연계 접착제와 합성 수지계 접착제로 나뉜다. 천연계 접착제는 자연에서 얻어지는 물질을 이용하여 접착제로 제조한 것으로, 불연성∙무독성의 장점을 지닌다. 하지만 1900년대 중반 합성 수지계 접착제의 발전과, 천연계 접착제의 불안정한 공급, 불균일한 품질, 낮은 강도로 인해 그 수요는 감소하였다. 최근 환경에 대한 관심이 증가하고 환경규제가 강화됨에 따라 비교적 환경친화적인 장점을 지니는 천연계 접착제의 사용량이 조금씩 늘어나고 있다. 접착제는 생산방법에 따라 용제형(solvent-borne)과 수성(water-borne), 그리고 핫멜트(hotmelt)와 UV컬링(UV curing) 타입 네 가지로 나뉜다.

용제형 접착제

접착제 성분이 용매(액체)에 녹아 있는 접착제이다. 접착제를 바르면 액체 성분이 증발하고 남은 고체 성분이 굳으면서 접착이 이루어진다. 접착력이 빠르고 다양한 재료에 활용할 수 있지만, 화재 위험이 있는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함할 수 있어 접착제 중 사용량이 빠르게 감소하고 있는 추세다.

대표적인 용제형 접착제 종류 중 하나인 고무-수지 용제형 접착제는 소무와 수지를 액체에 녹여 만든 접착제로, 플라스틱, 가죽, 목재, 라벨이나 테이프 등에 점착제로 쓰이고 있인다. 용제형 폴리우레탄 접착제는 플라스틱 필름의 연포장(flexible packaging)에 쓰이며 가방이나 파우치, 스낵류의 포장, 레토르트 파우치(boil-in-bag food pouch) 제조에 사용된다.

수성 접착제

접착제 중 가장 오래된 형태이고 포장에 사용되는 접착제로 가장 많이 쓰인다. 천연계 수성 접착제와 합성계 수성 접착제가 있다. 수성 접착제는 쉽고 안전한 취급, 에너지 효율, 낮은 가격, 높은 강도의 장점을 지니고 있기 때문에, 환경 규제가 시작된 1980년 대부터 대부분의 용제형 접착제가 이 수성 접착제로 대체되고 있다.

전분계 접착제

쌀, 소맥, 밀, 옥수수, 타피오카, 감자, 바나나 등과 같은 식물의 전분을 원료로 하여 제조한 접착제이다. 물에 전분을 녹여 열을 가하면서 혼합하여 제조한다. 가열하는 대신에 수산화나트륨을 첨가하여 제조하기도 한다.

전분 접착제는 접착제로 사용하기에는 상당히 점도가 높고, 장시간 접착률이 낮다. 즉, 천연 전분 자체는 물이나 증기에 의해 물에 녹지만 실질적으로 접착 용도로 활용하기는 어렵기 때문에, 천연 전분에 가소제나 안정제와 같은 합성수지를 혼합하거나 산, 알칼리, 염, 산화제, 효소 또는 열로 변성가공과정을 거쳐서 점성을 갖도록 성능을 향상시켜서 사용한다. 이렇게 제조된 전분 접착제는 수분, 균 및 곤충에 취약하다는 단점이 있지만, 접착성이 좋고 가격이 저렴하며, 열에 대한 저항성이 뛰어나다는 장점이 있어 그 중요성과 관심이 증대하고 있다.

순간접착제

주로 아크릴∙포맥스 구조물 제작, 시공에서 활용할 수 있는 투명한 용액 형태의 접착제로, 시아노아크릴(cyanoacrylate)계 접착제를 주로 ‘순간접착제’라 부른다. 의료계나 미용계에서 상처를 봉합하기 위해 사용하기도 하지만 독성이 있어 피부와 호흡기에 유해하다고 알려져 있다. 그만큼 친환경적이라고 보기 어려운 재료이며, 분리배출을 위해 접착한 재료와 분리하기도 어렵다.

5. 종이

종이

디자이너에게 가장 친숙하고 저렴한 소재 중 하나이다. 종이는 생분해되기 때문에 합성수지를 주원료로 생산하는 재료보다는 친환경이라 볼 수 있고, 폐기 후 재활용되는 비율이 다른 폐기물에 비해 상대적으로 높다. 국내 기준 종이류 폐기물의 재활용률은 78%에 달한다. 반면에 플라스틱의 경우에는 40%가 채 되지 않는다. 수명을 다한 종이는 땅에 묻으면 대략 6개월 정도면 모두 자연적으로 분해된다. 한국제지연합회에서 발간하는 제지계 548호의 자료에 따르면, 금속 캔은 분해되는 데 50년, 플라스틱은 450년, 비닐은 500~1000년, 유리병은 100만 년이 걸린다.

하지만 행사의 차별화를 위해 비규격, 후가공이 들어간 형태로 소량 다품종 생산하는 사례가 많아짐에 따라, 코팅이나 박 등 후가공한 제작물들은 재활용이 불가할 수도 있다. 종이가 아무리 재활용이 가능한 소재이지만, 만들어지는 과정에서 산림파괴와 수질오염, 온실가스 및 탄소 배출 등 환경 문제를 가지고 있다는 점을 명심해야 한다. 현수막이나 플라스틱 종이컵에 비해 종이 홍보물의 온실가스 배출량은 상대적으로 적지만, 종이 홍보물 1kg당 온실가스 1.37kg이 발생한다.

이런 문제를 해결하기 위해 재생지나 대나무, 사탕수수 등을 활용한 비목재지가 생산되고 있으며 FSC(Forest Stewardship Council), 무염소 표백펄프, 그린에너지 등 관련된 친환경 인증을 받은 종이들도 있다. 한국의 종이 사용량은 세계 10위, 사용하는 일반 복사지의 10%만 재생 복사지로 바꿔도 해마다 27만 그루 나무를 살릴 수 있다.

허니콤보드(honeycomb board)

디자인 제작물에 활용하는 허니콤보드는 종이로 만든 벌집 구조 모양 단면 시트에 크라프트지나 백상지 시트를 붙인 종이 판재다. 종이를 원료로 제조하기 때문에 재활용이 용이하며 가볍고 강도가 뛰어나다. 원단 사이즈는 1.25×2.45m 부터 1.6×3.2m 등 다양하고, 두께는 5T, 8T, 10T, 16T 등으로 생산 업체 별로 상이하다. 구조물 디자인에 따라 허니콤보드 시트에 평판인쇄 후 평판 커팅기에서 재단하거나 모양 커팅할 수 있다.

허니콤보드는 국내에서 생산한 제품과 중국∙베트남 등 해외에서 생산한 제품이 있다. 국내 생산 제품 중에서는 FSC 인증을 받은 펄프로 제조한 제품이 있다. 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해서는 이러한 인증 제품을 취급하는 원단을 구조물 제작에 활용할 수 있다.

6. 플라스틱

아크릴(Acryl)

폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Poly(methyl methacrylate))를 원료로 하여 압출 방식으로 생산하는 고강도 시트다. 투명, 반투명, 백색, 유색 등 다양한 색상으로 생산되어 파손 위험이 있는 유리의 대체품으로 활용되기도 한다. 표면이 매끄럽기 때문에 도색을 해야 하는 스카시 제작에 많이 쓰인다. 아크릴은 재활용이 가능하지만, 표면에서 페인트나 접착제 등 이물질을 제거해야 하며 다른 플라스틱 소재와 구분해 분리 배출해야만 한다. 하지만 현실적으로 아크릴은 폴리카보네이트(PC)나 페트 등과 외형 상 구별이 어렵기 때문에 분리배출은 물론 회수∙선별이 어려운 실정이다. 도색을 하는 페인트와 스카시를 부착하는 데 쓰이는 접착제 등에서도 상품에 따라 환경 유해 물질이 발생할 수 있다.

재활용 플라스틱(Recycling Plastic)

재활용 플라스틱은 플라스틱 폐기물을 다른 제품으로 가공한 것이다. 2015년까지 전 세계에서 약 63억 톤의 플라스틱 폐기물이 발생했다. 이 중 9%만이 재활용되었고 두 번 이상 재활용된 비율은 약 1%에 불과하다. 또한 12%는 소각되고 나머지 79%는 매립되거나 바다를 포함한 환경으로 보내진다. 최고 품질의 재활용 공정이라 하더라도 분류 및 세척 과정에서 상당한 양의 플라스틱 폐기물이 발생하고, 폐수에 다량의 미세 플라스틱과 먼지가 방출된다.

폐플라스틱 재활용은 물질 재활용, 화학적 재활용, 열적 재활용 기술로 가능하다. 일반인이 오픈소스로 시도해 볼 수 있는 기술로는 물질 재활용이 있다. 작은 폐플라스틱을 모아서 재활용하기 어려운 플라스틱을 선별하고, 이물질을 제거한다. 재질 선별과 세척 공정을 거친 폐플라스틱 조각들을 재생 압출기로 이용해 일정한 크기의 플라스틱 조각인 ‘펠릿’으로 만들어 재생 원료로 사용한다.

혼합 소재인 경우가 많아서 재활용이 가능한 플라스틱을 확인하고 분리해야 한다. 재활용 마크를 통해 알 수 있고, PET, PP, PS 등이 있다. 재생 압출기에 사용하는 플라스틱 쓰레기는 선별되기 어려운 부피가 작은 플라스틱 병뚜껑 등 PE, PP 재질이다.

페트(PET)

페트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate)를 뜻한다. 열가소성 플라스틱으로 무게가 가볍고, 맛과 냄새가 없으며, 투명도가 높고 단열성이 좋다. 우리가 일상에서 흔히 사용하는 일명 페트병은 이 원료로 만든 병을 말한다. 분리 배출한 페트병은 선별 후 가공 과정을 거쳐서 섬유나 다른 플라스틱 제품으로 재활용된다.

포맥스(Fomex)

폴리염화비닐 발포 시트로 일명 ‘포맥스’라 불린다. 내구성이 좋은 데 비해 절단, 절곡 등 가공이 용이하기 때문에 실내는 물론 실외에서 필요한 다양한 구조물을 제작할 수 있지만, 재활용이 불가해 일반 쓰레기로 배출해야 한다. PVC를 원료로 하는 모든 제품은 플라스틱 소재 제품과 비교하여 유해성이 크고, 생산부터 폐기까지 전 과정에서 유해화학물질을 방출하므로 반드시 제작과 활용에 있어 신중하고, 되도록 활용하지 않을 것을 권장한다.

폴리에스터(폴리에스테르, polyester)

석유를 원료로 하는 대표적인 합성 섬유로, 플라스틱을 면직물 형태로 얇게 직조한 원단이다. 물에 젖어도 강도의 변함이 없고 주름이 잘 생기지 않는다. 또한, 내구성이 좋고 대량 생산이 가능하기 때문에 실생활에서 사용하는 다양한 상품의 소재로 많이 사용된다. 하지만 플라스틱이기 때문에 매립하더라도 거의 썩지 않아 토양 오염의 원인이 된다. 소각하더라도 1급 발암물질인 다이옥신 등 유독 물질이 나와 대기가 오염된다.

폴리염화비닐(PVC)

폴리염화비닐은 반액체(semi-liquid)의 특성이 있어 쉽게 펴고 늘릴 수 있는 가단성을 가지고 있다. 가단성은 플라스틱, 가소제의 주요 특징. 더불어 폴리염화비닐은 열에 강하고 절연체의 특성을 가지고 있다. 건축이나 케이블과 같은 기본 자재로 쓰이기도 하고, 봉투나 장갑과 같은 일상생활용품 등으로 넓은 영역에서 재료로 활용한다.

환경오염을 일으키는 요인
잔류성 유기오염물질(POPs)
잔류성 유기오염물질(persistent organic pollutants, 이하 POPs)은 ‘forever chemicals’라고도 불리는데, 생분해가 되지 않고 매우 오랜 시간 남아 있기 때문이다. 우리가 폴리염화비닐을 쓰고 버리면 주로 태워서 처리가 된다. 이때 태워도 완전히 분해되지 않고 남아 있는 물질이 바로 미세 플라스틱으로, 폴리염화비닐을 분해할 때 발생하는 잔류성 유기오염물질을 흡수하는 역할을 한다.
프탈레이트(Phthalates)
딱딱한 폴리염화비닐 플라스틱을 부드럽게 만들어주는 가소제다. 이 물질은 환경호르몬으로 알려져 있는 ‘내분비계 교란물질’을 만든다. 카드뮴∙납 등의 유해 중금속이 안정제 또는 색소로도 사용된다.
프탈레이트 기체 물질들
폴리염화비닐이 공기나 물에 노출이 되면 DEHP(diethylhexyl phthalate)나 BBzP(butylbenzyl phthalate) 같은 프탈레이트 기체 물질들이 공기 중으로 스며들어 허공을 떠다니거나, 먼지에 달라붙는다. 우리가 숨을 쉬거나 음식을 섭취하는 과정에서 또는 피부에 닿으면, 유해화학물질에 노출된다.