최근 미국 농업연구청(ARC: Agricultural Research Service) 소속 식물 생리학자인 Gregory M. Glenn은 석유 대신 감자, 밀, 옥수수 등에서 얻은 환경 친화적인 전분(starch)을 이용하여 포장용 상자 내부에 배치하여 컴퓨터 모니터 같은 제품을 안전하게 유지시켜주는 고객 맞춤의 단단한 발포 포장재를 만들 수 있다고 밝혔다.

석유를 원료로 하는 폴리스티렌(petroleum-derived polystyrene)을 대체하는 전분의 이용은 미국의 석유 의존도를 경감시킬 것으로 기대된다.

Glenn은 미국 캘리포니아주 올버니(Albany)에 위치한 ARS산하서부지역연구센터(Western Regional Research Center)에서 근무하고 있다. 약 20년 동안 Glenn은 부엌 찬장에 보관되어 온 부드라운 하얀색의 옥수수 전분 같은 일상적으로 접할 수 있는 식물성 전분을 변형시켜 편리하고 생물 분해 가능한 발포 포장재를 제조하는 혁신적인 녹색 기술을 개발해 왔다.

Glenn과의 공동 연구를 통해 새로운 친환경 포장재를 개발한 공동 발명자인 Simon K. Hodson은 2가지의 혁신적인 기술을 개발했다. 두 가지 접근 방법은 폴리스티렌 폼 제품과 유사하게 보이는 강하고, 내구성이 있으며 다목적인 바이오 폼(biofoam)을 구현할 수 있게 해주었다.

기존에 유통되고 있는 상용폼의 특성과 마찬가지로 바이오 폼은 동일한 범위의 밀도로 제조될 수 있으며, 형태, 크기, 두께 등에서 제한 없이 형판 쇠로 눌러 떼어 내거나 주조될 수 있다.

바이오 폼을 제조하기 위하여 적용된 두 가지 최신 기술은 특허 출원됐으며, 전분과 다른 천연 물질을 혼합하여 가열하기 위하여 표준 사출 성형기(extruder)에 의해 제작된다.

한 가지 선택 사항에 따라 사출 성형기는 열가소성 용융(thermoplastic melt)이라고 불리는 공정을 통해 긴 끈 모양으로 압착하여 짜내고, 이후 대리석 절반 크기의 작은 기포(bead)로 잘려진다.

공정 내 다양한 지점에서 기포가 부풀려지고 확장되어 가열된 틀에 넣어져 압축시켜 원하는 형태로 만들어진다.

확장된 기포는 최종적으로 다른 기포와 접촉하여 폴리스틸렌 폼의 거품 매트릭스(bead matrix)처럼 강력한 매트릭스를 형성한다.

바이오 폼은 방수성을 갖추지는 못했지만, 옥수수 같은 식물성 원료로 만들어진 습기방지 보호막(moisture barrier)이 첨가될 수 있기 때문에 아직까지 완성된 폼은 재생 가능하고 생물 분해가 가능한 원료로부터 얻을 수 있다.

조나리 기자/olivelina@paran.com