PS 플라스틱은 한 가지 모습으로 떠올리기 어려운 소재입니다. 투명하고 딱딱한 포장 용기에 사용되는가 하면 흰색의 가벼운 완충재와 보냉 상자의 재료가 되기도 합니다.
PS는 Polystyrene의 약자로 폴리스티렌을 뜻합니다. 스티렌을 기본 원료로 만드는 열가소성 플라스틱으로, 가공 방법에 따라 성질과 외관이 크게 달라질 수 있습니다.
일반적인 PS는 단단하고 비교적 투명하게 만들 수 있습니다. 여기에 기포를 형성하면 무게가 크게 줄고 단열성이 생겨 흔히 스티로폼이라고 부르는 발포 제품으로도 사용할 수 있습니다.
겉모습이 전혀 다른 제품에 같은 계열의 소재가 사용되는 이유입니다.
PS는 단단하지만 충격에는 약할 수 있습니다
일반적인 PS를 손으로 구부려 보면 부드럽게 휘어지기보다 일정한 힘을 넘었을 때 갑자기 금이 가거나 부러지는 모습을 볼 수 있습니다.
PS의 강성과 취성이 함께 나타나는 부분입니다.
강성이 높다는 것은 힘을 받았을 때 형태가 쉽게 변하지 않는 성질을 의미합니다. 반면 취성이 크면 충격을 받았을 때 에너지를 충분히 흡수하지 못하고 균열이나 파손으로 이어질 수 있습니다.
플라스틱이 단단하다고 해서 반드시 충격에도 강한 것은 아닙니다.
이런 단점을 보완하기 위해 만들어진 것이 HIPS(High Impact Polystyrene)입니다. 일반 폴리스티렌에 충격 저항성을 높일 수 있도록 개질한 소재로, PS의 가공성을 활용하면서 쉽게 깨지는 성질을 보완하는 데 목적이 있습니다.
HIPS는 일반 PS보다 충격을 견뎌야 하는 생활용품이나 전자제품 부품, 각종 케이스 등에 활용됩니다.
따라서 제품에 PS가 사용되었다는 사실만으로 모든 폴리스티렌 제품의 강도를 동일하게 볼 수는 없습니다.
투명한 PS와 스티로폼은 왜 같은 계열일까?
PS에서 가장 혼동하기 쉬운 부분입니다.
투명한 플라스틱 용기와 흰색 스티로폼 상자를 나란히 놓으면 같은 소재라고 생각하기 어렵습니다. 무게와 촉감부터 완전히 다르기 때문입니다.
차이는 내부 구조에서 생깁니다.
일반적인 고체 PS는 재료가 치밀한 상태로 성형됩니다. 반면 발포 폴리스티렌은 내부에 수많은 작은 기포를 형성합니다.
부피의 상당 부분을 기포가 차지하면서 제품이 매우 가벼워지고 열이 전달되는 것도 줄어듭니다. 충격을 받을 때 기포 구조가 에너지를 흡수하는 효과도 얻을 수 있습니다.
가전제품을 구입했을 때 제품 주변을 감싸고 있는 흰색 완충재나 신선식품을 담는 보냉 상자에 이런 구조가 활용됩니다.
흔히 스티로폼이라고 부르는 제품 가운데 대표적인 것이 EPS입니다.
EPS는 Expanded Polystyrene의 약자로 발포 폴리스티렌을 뜻합니다. 건축 단열재에서 많이 접하는 XPS 역시 폴리스티렌 계열이지만 제조 방법과 내부 구조에는 차이가 있습니다.
PS가 포장재에 많이 사용되는 이유
PS는 오랫동안 포장 분야에서 사용되어 온 범용 플라스틱 가운데 하나입니다.
이유는 한 가지가 아닙니다.
성형하기 비교적 쉽고 복잡한 모양의 제품도 대량생산하기 좋습니다. 표면을 깔끔하게 만들 수 있으며 색상과 인쇄를 적용하기도 편리합니다.
일반 PS는 투명한 제품으로 만들 수 있다는 장점도 있습니다.
내용물이 보여야 하는 포장 케이스나 용기에서는 투명성이 중요한 조건이 됩니다. 유리보다 가볍고 원하는 형태로 성형할 수 있다는 점까지 더해져 다양한 포장 제품에 활용되어 왔습니다.
발포 가공을 하면 활용 방향이 달라집니다.
소재 사용량에 비해 큰 부피를 만들 수 있고 무게가 가벼워집니다. 내부의 공기층을 이용해 단열성과 완충 성능도 얻을 수 있어 운송용 포장재와 보냉 상자, 건축 단열재 등으로 사용됩니다.
같은 폴리스티렌이 단단한 성형품과 가벼운 발포체 양쪽에서 사용되는 배경입니다.
PS의 단점은 어디에서 드러날까?
일반 PS에서 먼저 고려해야 할 부분은 충격입니다.
형태를 단단하게 유지하는 데는 유리하지만 강한 충격이나 변형이 발생하면 균열이 생길 수 있습니다. 반복적으로 휘어야 하는 부품이나 높은 충격 저항성이 필요한 제품에는 적합하지 않을 수 있습니다.
온도가 높은 환경에서도 주의가 필요합니다.
PS는 열가소성 플라스틱이므로 온도가 올라가면 물성이 달라지고 충분히 높은 온도에서는 변형될 수 있습니다.
그렇다고 PS의 내열온도를 하나의 숫자로 정해 모든 제품에 적용하기는 어렵습니다.
일반 PS인지 개질된 제품인지에 따라 차이가 있고 발포 여부와 제품 두께, 구조도 영향을 줍니다. 같은 온도라도 잠깐 노출되는 경우와 장시간 열을 받는 경우의 결과가 같지 않을 수 있습니다.
인터넷에서 볼 수 있는 특정 온도 하나보다 실제 제품에 표시된 사용 조건을 확인하는 편이 정확합니다.
PS 용기에 뜨거운 음식을 담아도 될까?
일회용 용기를 사용하면서 PS 표시를 발견했다면 뜨거운 음식을 담아도 되는지 궁금할 수 있습니다.
재질명만으로 결정할 문제는 아닙니다.
식품 용기는 예상되는 음식의 종류와 온도, 사용 시간을 고려해 제조됩니다. 같은 PS 계열이라도 차가운 식품을 담는 용기와 따뜻한 음식을 담도록 설계된 제품의 사용 조건은 다를 수 있습니다.
특히 뜨거운 기름이나 당분이 많은 음식은 용기에 높은 열을 전달할 수 있습니다.
따라서 식품용 PS 제품을 사용할 때는 폴리스티렌이라는 재질명보다 제조사가 안내한 용도와 사용 가능한 온도 범위를 확인해야 합니다.
용기가 열을 받아 눈에 띄게 변형됐다면 계속 사용하는 것은 피하는 편이 좋습니다.
전자레인지 사용 여부는 숫자 6으로 알 수 없습니다
PS 제품 바닥에서 삼각형 표시와 숫자 6을 발견할 수 있습니다.
재질 식별 체계에서 숫자 6은 PS, 즉 폴리스티렌을 나타냅니다.
여기까지가 숫자 6에서 알 수 있는 기본적인 정보입니다.
숫자 6은 플라스틱의 안전성 등급도 아니고 내열성의 순위를 의미하지도 않습니다. 전자레인지 사용 가능 표시도 아닙니다.
따라서 PS 또는 숫자 6이 표시되어 있다는 이유만으로 용기를 전자레인지에 넣어서는 안 됩니다.
전자레인지에서는 음식이 먼저 가열되고 그 열이 용기로 전달됩니다. 특히 기름이나 당분이 많은 음식은 부분적으로 높은 온도에 도달할 수 있어 용기가 변형될 가능성도 고려해야 합니다.
전자레인지용으로 만들어진 제품이라면 별도의 사용 가능 표시와 조건이 안내되어 있는지 확인하는 것이 우선입니다.
숫자 6이면 모두 재활용할 수 있을까?
재질 식별 번호를 재활용 가능 여부와 동일하게 생각하기 쉽지만 둘은 같은 의미가 아닙니다.
숫자 6은 제품의 주요 수지가 PS라는 것을 알려주는 표시입니다.
실제 재활용 가능 여부는 제품의 형태와 크기, 오염 정도, 다른 재질과 결합되어 있는지에 따라 달라질 수 있습니다. 지역별 수거 및 재활용 체계도 영향을 줍니다.
발포 폴리스티렌은 이 문제가 조금 더 복잡합니다.
제품 대부분의 부피를 기포가 차지하기 때문에 부피에 비해 실제 플라스틱의 양이 적습니다. 수거와 운송 효율이 일반적인 단단한 플라스틱과 다를 수밖에 없습니다.
음식물이 묻은 포장재라면 오염 상태도 처리 과정에 영향을 줍니다.
따라서 숫자 6을 발견했다면 ‘재활용할 수 있다’는 의미로 해석하기보다 PS 계열 소재라는 것을 확인하는 정보로 보는 편이 맞습니다.
PS와 EPS는 무엇이 다른가?
PS와 EPS라는 이름이 함께 등장하면 서로 다른 플라스틱처럼 보일 수 있습니다.
PS는 폴리스티렌이라는 소재를 가리키는 기본적인 명칭입니다.
EPS는 Expanded Polystyrene, 즉 폴리스티렌을 발포해 만든 소재입니다.
기본 고분자는 폴리스티렌이지만 내부에 기포가 형성되면서 밀도와 무게, 단열성과 충격 흡수 특성이 크게 달라집니다.
EPS와 함께 자주 언급되는 XPS도 폴리스티렌 계열의 발포 소재입니다. 다만 EPS와 XPS는 만들어지는 방식과 내부 구조가 다르기 때문에 단열재로 사용했을 때의 특성도 같지 않습니다.
스티로폼의 종류를 구분할 때는 단순히 PS인지 아닌지를 보는 것보다 어떤 방식으로 발포된 제품인지 확인해야 합니다.
새 PS 제품에서 냄새가 나는 이유는 무엇일까?
새 플라스틱 용기나 포장 제품을 열었을 때 특유의 냄새가 느껴지는 경우가 있습니다.
냄새가 난다는 사실만으로 PS 자체에 문제가 있다고 판단하기는 어렵습니다.
완성품의 냄새에는 기본 소재 외에도 첨가제와 인쇄 잉크, 접착제, 코팅, 포장 상태와 보관 환경 등이 영향을 줄 수 있습니다.
반대로 냄새가 나지 않는다고 해서 특정 용도로 적합하다는 의미도 아닙니다.
특히 음식과 직접 닿는 제품은 냄새로 안전성을 판단하기보다 식품 접촉을 고려해 제조된 제품인지 확인해야 합니다. 일반 포장용이나 산업용 PS 제품을 같은 소재라는 이유만으로 식품 용도로 사용하는 것은 적절하지 않습니다.
생활 속 PS 제품은 생각보다 다양합니다
폴리스티렌은 제품을 만드는 방법에 따라 모습과 용도가 크게 달라집니다.
단단한 PS는 투명 포장 케이스와 각종 용기, 생활용 성형품 등에 사용됩니다. 충격 성능을 보완한 HIPS는 전자제품의 내외장 부품과 케이스, 생활용품 등에 활용됩니다.
발포시키면 전혀 다른 제품이 됩니다.
가전제품이나 전자기기를 보호하는 완충 포장재, 신선식품과 수산물을 운반하는 보냉 상자, 건축용 단열재 등이 대표적입니다.
PS의 특징을 하나의 제품만 보고 판단하기 어려운 이유도 여기에 있습니다.
투명하고 딱딱한 플라스틱 용기와 가볍고 흰 발포 상자가 전혀 다르게 보이더라도 기본 소재는 같은 폴리스티렌 계열일 수 있습니다. 실제 제품의 성능과 사용 방법을 확인할 때는 PS라는 이름뿐 아니라 일반 성형품인지, 충격 성능을 보완한 제품인지, 발포 구조인지까지 함께 살펴보는 것이 필요합니다.