화학의 눈으로 보면 녹색지구가 펼쳐진다

화학의 눈으로 보면 녹색지구가 펼쳐진다 - 지구환경의 미래를 묻는 우리를 위한 화학 수업 ㅣ 내 멋대로 읽고 십대 7
원정현 지음 / 지상의책(갈매나무) / 2023년 1월

전 지구적인 기후 변화를 초래하는 환경 오염의 주범인 인간이 만물의 영장이라는 소리를 듣는 걸 보면 참으로 부끄럽기까지 하다.

생활의 편리와 편의를 위해 대량 생산하고 있는 여러 용품들이 식물과 동물의 생존에 막대한 영향을 주고 있을 뿐만 아니라 종국에는 인간에게도 그 여파가 미친지 오랜 시간이 흘렀다.

특히나 수 십, 수백 년이 흘러도 자연 분해가 거의 되지 않는 온갖 일회용품들이 주위에 차고도 넘친다. 이러한 생활 방식의 변화에는 과학의 발달, 특히나 화학의 발달이 크게 기여하였다.

언뜻 생각해 보면 환경 오염을 제공한 원흉이라고 생각할 수도 있는데 결자해지라는 말이 있듯이 우리가 화학에서 그 희망을 찾을 수 있을 것이다.

"샴푸 속 계면활성제는 머리에 있는 기름때를 빙 둘러싸서 물속으로 떼어내는 역할을 합니다. 기름때와 물이 섞일 수 있도록 해주는 역할이죠. 머리에 샴푸를 문지르면, 아래의 그림처럼 계면활성제의 소수성 부분은 기름때 쪽으로 가서 달라붙고, 반대로 친수성 부분은 물과 접촉하는 바깥쪽으로 배열됩니다. 이 과정이 계속 진행되어 계면활성제 분자들이 때를 완전히 둘러싸면, 구형의 마이셀이 형성되면서 때가 두피에서 떨어져 나옵니다... 문제는 합성계면활성제입니다. 합성계면활성제란 석유를 정제하고 남은 찌꺼기를 원료로 만든 계면활성제를 말해요. 샴푸 속 SLES는 천연계면활성제가 아니라 합성계면활성제입니다."

아침에 눈을 뜨면 출근 전 가장 먼저 하는 것이 세수와 머리 감기일 것이다.

눈을 뜨자마자 비누와 샴푸 같은 화학 물질을 접하게 되는 것이다. 하지만 좋은 향기와 더불어 몸에 있는 기름기를 제거하는 데 있어서 탁월한 효과를 보이기 때문에 화학 물질이라고 해서 우리가 쉽게 포기할 수 없는 것이기도 하다.

샴푸의 계면활성제 성분이 기름기를 피부와 분리해 주는 역할을 하게 되는데 천연 성분이 계면활성제 역할을 하기도 하지만 생산량이 많을 수가 없기 때문에 합성계면활성제를 주로 사용하게 되는 것이다.

이 성분은 석유를 정제하고 남은 찌꺼기를 원료로 사용한 것이라 하수구를 통해 배출이 되게 되면 수질 오염을 일으키게 되는 것이다.

"특히 제2차 세계대전 이후에는 석유화학산업이 발달하면서 플라스틱 생산량이 엄청나게 늘어났습니다. 석유화학산업이란 석유나 천연가스를 이용해 합성섬유, 합성고무 및 각종 화학 제품을 생산하는 산업을 말해요. 조지아대학 연구팀이 2017년에 발표한 연구 결과에 의하면, 플라스틱을 대량으로 생산하기 시작한 1950년대부터 2015년까지 인류가 생산한 플라스틱의 무게가 무려 83억 톤에 이른다고 해요. 83억 톤은 현존하는 가장 무거운 동물인 대왕 고래 8,000만 마리, 에펠탑 82만 2,000개에 해당하는 무게입니다. 인류는 지난 75년 동안 정말 어마어마하게 많은 플라스틱을 만들어냈습니다."

출근하게 되면 또 바로 접하고 찾게 되는 것이 커피 한 잔의 여유다.

환경 오염 문제가 대두되면서 최근에는 개인 머그컵이나 텀블러를 들고 다니는 사람이 늘어나고 있긴 하지만 아직까지 대부분은 일회용 종이컵이나 플라스틱 컵을 사용하고 있다.

이러한 일회용품의 사용은 환경 문제도 일으키지만 미세 플라스틱 섭취에 따른 건강에 악영향을 끼치는 문제도 대두되고 있다.

석유화학산업이 본격적으로 시작된 1950년대부터 2015년까지 인류가 생산한 플라스틱의 무게가 무려 83억 톤이라고 하는데 이 통계도 8년 전 통계라 지금은 얼마나 더 늘었을지 쉽게 짐작하기도 어렵다.

그 당시 통계에 대입한다고 하더라도 지구에 살고 있는 사람 1명이 배출한 양이 1톤이 넘었다는 얘기니 참으로 어마어마한 양이 아닐 수 없다.

이 엄청난 양의 폐플라스틱들이 제대로 처리되지 않은 채 들, 숲, 하천, 바다 등 지구의 모든 곳을 떠돌고 있는 모습을 상상해 보니 디스토피아적인 미래의 지구 모습이 그려지지 않을 수 없다.

"녹색화학에서 가장 중요한 개념은 설계(디자인)입니다. 화학물질을 생산할 때, 녹색화학의 목표를 달성하려는 의도를 생산 과정 설계에 반영하기 때문이지요. 녹색화학의 가장 중요한 설계 원칙은 최대한 폐기물이 만들어지지 않도록 화학반응을 설계할 것, 반응물의 원자 중에서 생성 물질로 옮겨가는 원자의 수를 극대화할 것, 독성이 감소하도록 화학반응을 설계할 것... 물질의 구조나 특성을 잘 아는 화학자들이야말로 유해성을 최소화하는 방향으로 화학물질을 설계할 수 있는 적임자가 아닐까요?"

지금껏 인류가 살아오면서 수많은 문제와 시행착오를 겪어 왔지만 결국에는 그 문제를 잘 해결해 왔다.

화학이 초래한 문제도 화학이 분명 해결할 수 있을 것이다. 아니 해결해야만 한다.

지금껏 화학이, 화학 산업이 인류의 편리, 편의성에만 집중했다면 이제는 환경과 안전성을 반드시 고려해야만 할 시기가 되었다고 생각한다.

지구는 인류만 생존하는 행성이 아니라 수많은 동식물과 자연환경이 서로 공존하면서 상부상조하는 하나의 거대한 생명체이기 때문이다.