지구 생각하는 친환경 포장기술...테트라 팩 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (103)

여름이면 음식이 상하기 쉬워 냉장 보관이 필수죠. 하지만 마트에 가면 유제품이나 음료 등이 상온에서 판매되고 있는 걸 볼 수 있는데요, 바로 ‘멸균 포장 팩’에 그 비밀이 숨겨져 있습니다. ’테트라 팩’(Tetra Pak)이라 불리는 이 종이 팩은 유리병과 플라스틱병을 대체하는 소재로, 친환경적인 생산과 유통과정, 그리고 재활용까지 할 수 있어 환경을 생각하는 포장재로 더욱 주목받고 있습니다.

오늘은 화학기술이 만들어낸 테트라 팩의 탄생부터 플라스틱 코팅 기술까지 자세히 알아보도록 하겠습니다.

◆멸균 포장 테트라 팩의 탄생

테트라 팩은 1951년 스웨덴의 에릭 발렌베르크발렌베르크(Erik Wallenberg)와 루벤 라우싱(Ruben Rausing) 박사가 처음 개발했습니다. 1940년대 당시 우유는 병에 담겨 팔렸는데, 유리병은 제작비와 유통비가 많이 들고, 당시 2차 세계대전의 영향으로 원자재가 부족해 새 포장재의 개발이 절실했습니다.

라우싱 박사는 7년간의 연구 끝에 삼각뿔의 형태를 지닌 4면체의 ‘테트라 팩 클래식’ 개발에 성공했습니다. 테트라 팩은 소시지를 만드는 방법에서 착안하였는데요, 종이를 긴 튜브 형태로 만들고 그 안에 내용물을 흘려보내는 동시에 양끝을 직각 모양으로 잘라줍니다. 현재 잘 알고 있는 삼각뿔 형태의 테트라 팩이 바로 이것이죠. 여기서 ‘테트라’(Tetra)는 숫자 4를 의미하며, 최초의 종이 팩이 4면체이기 때문에 테트라팩이란 명칭이 붙었습니다.

◆테트라 팩, 플라스틱 코팅 기술

마트에 가면 우유가 담긴 종이 팩을 쉽게 볼 수 있습니다. 종이에 담겨 있지만 액체가 밖으로 새지 않는 이유는 바로 폴리에틸렌(Poly Ethylene)을 이용한 코팅 기술에 있습니다. 안의 내용물이 새는 것을 막고 열과 균이 침투하지 못하도록 알루미늄을 얇게 씌운 뒤 폴리에틸렌으로 코팅해 내구성을 높이는 방식입니다.

폴리에틸렌을 이용한 플라스틱 코팅 종이 개발을 통해 흡수가 되지 않으면서도 무취·무미하며 인쇄도 할 수 있는 단단한 종이가 탄생한 것인데요. 여기에 진공 패키지 시스템으로 유통기한을 늘려 멀리 있는 지역에도 우유를 배송할 수 있게 되었습니다.

◆테트라 팩의 장점

테트라 팩은 종이 75%, 폴리에틸렌 20%, 알루미늄 호일 5%로 만들어지는데요, 종이가 주재료이기 때문에 무게가 가볍습니다. 유리병 우유는 전체 무게 중 포장재가 차지하는 비중이 40%이지만, 테트라 팩은 5%에 불과합니다. 테트라 팩 우유는 제작비와 유통비용을 줄이고, 탄소 배출량도 줄여주었습니다.

◆물이 새지 않는 종이 기술, 폴리에틸렌

폴리에틸렌(사진)은 우수한 물성과 환경 안정성까지 지닌 고분자 재료로, 실생활에서 포장 용기와 필름 등의 원료로 사용되고 있습니다. 폴리에틸렌은 밀도에 따라 LDPE(Low Density Polyethylene)와 HDPE(High Density Polyethylene)로 나눌 수 있는데요. 포장재와 건축자재, 전선 절연재, 장난감 등 산업 전반에 걸쳐 널리 쓰이고 있습니다.

그 중 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 1973년 한화케미칼이 국내 최초로 생산한 화학 소재로, 가공성과 유연성이 우수해 농·공업 포장용 투명 필름과 코팅 등 다양한 분야의 원료로 이용되고 있습니다.

◆테트라 팩과 친환경

테트라 팩의 멸균 및 밀봉 기술 덕분에 유통기한이 늘어나 꼭 냉장 보관을 하지 않아도 된 것은 결과적으로 이산화탄소 배출을 감소시키는 효과를 가져왔습니다.

또한 테트라 팩은 100% 재활용할 수 있는 친환경 포장재로 각광받고 있는데요. 특히 친환경 인증의 종결자라고 불리는 ‘가공·유통 FSC(Forest Stewardship Council™)’ 인증을 받아 테트라 팩 제품을 사는 것은 곧 나무를 심는 효과를 가져온다고 볼 수 있습니다.

지금은 우유뿐만 아니라 두유, 주스, 코코넛워터, 그리고 종이 팩 소주까지 나와 가볍게 어디든 휴대하여 마실 수 있게 되었는데요. 안전하고 편리하게, 그러면서도 지구 환경까지 생각한 테트라 팩 안에는 우리가 몰랐던 석유화학 기술이 숨겨져 있었다는 점, 기억하세요!

한화케미칼 블로거

*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.