Material Tests for the Evaluation of Safety Aspects for Recycled Plastic 'Tarai' as a Food Container

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ORIGINAL PAPER ^원저

재활용플라스틱 다라이의 식품용기로서의 안전성 평가를 위한 재질 시험

이근택, 이정표, 최원선*, 우문제**, 이재락***

매일유업(주), 강릉대학교 식품과학과, 중앙연구소*, 광동제약 제재팀**, 한국화학연구원 화학소재연구부***

강원도 강릉시 강릉대학로 120번지 / 강릉대학교 생명과학대학 식품과학과 / Tel: 82-33-640-2333, Fax: 82-33-647-4559 / E-mail: [email protected] (2004년 3월 3일 접수, 2004년 6월 2일 채택)

Material Tests for the Evaluation of Safety Aspects for Recycled Plastic 'Tarai' as a Food Container

Keun-Taik Lee, Jung-Pyo Lee, Won-Sun Choi*, Moon-Jea Woo**, Jae-Rock Lee***

R & D Center, Maeil Dairy Industry Co., Ltd.*, Kangnung National University, Department of Food Science, R & D Center, Kwangdong Pharmaceutical Co., Ltd.**, Advanced Materials Division in Korea Research Institute of Chemical Technology***

Corresponding author : Keun-Taik Lee, Department of Food Science, College of Life Science, Kangnung National University, 120 Gangneungdaehakro, Kangnung 210-702, Korea. Tel: 82-33-640-2333, Fax: 82-33-647-4559, E-mail: [email protected]

ABSTRACT

Recycled plastic containers, so-called 'Tarai' in Korea which are often used as food containers, were collected from 23 domestic manufacturers. Then, their components were analyzed to find out whether they are safe for the use of food-contact material, to meet the standards and specifications of Korean hygienic regulations, the 'Food Code.' The components of the material were analyzed by using Fourier Transform-Infrared (FT-IR), Differential Scanning Calorimeter (DSC), and Elementary Analyzer (EA). The analysis of the FT-IR and the DSC showed that the main component of the samples was polyethylene. Furthermore, the analysis of the EA for 'Tarai' sample revealed the same ratio of C and H elements as in the case of polyethylene which was 1 to 2. Phenol and formaldehyde were not detected in all the samples. As for the antioxidant tests, Irganox 1010, Irganox 1076 and Irganox 1330 were detected in various samples. With regard to the material test for heavy metals, 7 out of 23 samples exceeded the limit value of 100 mg/kg in lead contents. No standard and specification is yet prescribed in the 'Food Code' for the material of 'Tarai' as plastic containers for food. This study suggests that the use of 'Tarai' as a food container should be strictly controlled.

Key words : recycled plastic, Tarai, safety, food container, meterial tests

초 록

국내에서 다양한 용도의 식품용기로 사용되고 있는 재생 플라스틱 (일명 다라이) 제품을 23개 회사로부 터 수집하여 그 재질을 파악하고 국내 기준 규격에의 적합성 여부와 안전성을 파악하고자 하였다. 다라이 재

재질을 FT-IR과 DSC로 분석한 결과 대부분의 시료에서 PE의 특징적 피크를 포함하였고, EA 분석 결과 PE과 마찬가지로 C와 H의 비율이 1:2로 나타났다. 그리고 페놀과 포름알데히드는 모든 시료에서 검출되 지 않았고, 항산화제로서 Irganox 1010, Irganox 1076 및 Irganox 1330 등이 검출되었다. 중금속에 대 한 재질 실험에서는 총 23개 시료 중 7개 시료에서 기준치를 초과하는 100 mg/kg이상의 납 함량을 나타내 었다. 현재 식품공전 상에는 다라이와 같은 재생 플라스틱에 대한 기준과 규격이 설정되어 있지 않은 상태 이다. 따라서 식품용기로서 다라이를 사용하기 위해서는 엄격한 관리 방안이 강구되어야 할 것으로 판단된 다.

핵심용어 : 재활용 플라스틱, ‘다라이’, 안전성, 식품용기, 재질 시험

1. 서론

오늘날 포장용 합성수지는 다른 재질에 비해 가 볍고 저렴하다는 장점 외에도 내구성, 가공성, 내 습성 또는 내약품성 등의 다양하고 뛰어난 기능을 가지고 있어 널리 사용되고 있다. 그러나 근자에 들어 합성수지 용기포장재의 사용 후 폐기에 따른 환경오염의 문제가 심각하게 대두되고 있다. 예를 들어 국내에서 배출된 총 쓰레기 중 합성수지 용기 포장재가 차지하는 비율은 약 30%에 달하였다¹⁾. 따라서 합성수지 용기포장재의 환경친화적 재사 용, 재활용 및 감량은 폐기물 감소를 위한 가장 중 요한 과제가 되고 있다.

그러나 소비자들이 사용한 포장재 필름을 회수하 여 재활용한다는 것은 재질의 불균일, 오염 물질의 존재, 높은 회수 및 재생 비용 등의 이유로 현실적 으로 어렵다. 이에 반하여 물품의 수송 포장용으로 사용되었던 스트레치 랩이나 라이너, 그리고 용기 는 수거 및 재활용이 다소 용이하다²⁾. 플라스틱의 재활용 방법을 분류할 때 1차 재생으로서 생산 과 정 중 발생하는 스크랩 등을 이용하는 것, 2차 재 생으로서 폐플라스틱을 활용하여 가공용 플라스틱 을 생산하는 것, 상이한 플라스틱을 물리, 화학적 처리로 재생하는 3차 재생, 그리고 열에너지로 회 수하는 4차 재생이 있다³⁾. 이러한 폐플라스틱을 재활용 할 경우 그 구성과 이물질의 혼입 정도 등 이 재질에 중요한 영향을 미친다고 알려져 있다⁴⁾. 따라서 재활용 플라스틱의 제생 과정 중 열 기계학 적인 열화를 감소시키고, 인장강도와 파열강도 및

외관 등을 개선시키고자 다양한 첨가제가 첨가되 기도 한다. 그러나 이러한 첨가제뿐 아니라 수거 당시 오염된 여러 물질이 재생 후에도 잔존함으로 서 식품 용기포장재로 사용될 경우 식품의 성분과 반응하여 식품으로 이행될 소지가 있고 관능적 품 질 저하를 야기시킬 수도 있다. 따라서 외국에서도 재활용 합성수지 제품의 위생적 안전성 검증을 위 한 다양한 연구가 최근에 활발히 이루어지고 있다

5,6).

유럽연합에서는 재활용플라스틱을 새로운 식품 에 직접 접촉하는 용도로는 사용이 금지되어있는 반면 미국에서는 일부 식품에 제한적으로 사용이 허가되어 있다^2,7). 즉 미국 FDA에서는 재활용 플 라스틱을 식품에 접촉 용도로 사용 시 원료의 출처 및 제조 공정, 오염 물질이 존재하지 않는 것을 입 증할 수 있는 실험 자료 및 제품의 상세한 사용 용 도 등의 자료를 제출하는 것을 의무화하고 있으며 신청자의 서류를 검토한 후 개별 허가를 내어 주고 있다⁷⁾.

국내에서 합성수지를 재활용하는 물품 중에서 일 명 다라이라고 불리는 용기는 다양한 경로를 통하 여 수거된 플라스틱으로부터 만들어지는 재생 물 품이다. 이 용기는 값이 저렴하고 충격에 강하며 다양한 크기로 제조되고 있어, 여러 분야의 산업 현장뿐 아니라 가정에서도 물품의 보관 및 작업 용 도, 또는 식품의 보관 및 조리 용도 등 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 이 용기는 제조 원료 플라 스틱의 수거 시 인쇄 또는 착색된 재료와 흙과 모 래 등 기타 잡 물질도 혼입되기 때문에 중금속을

Model EA 1110 (CHNS-O Mode), CE Instruments Ltd., USA

Catalyst Copper

Oxidant O2

Carrier gas He

Flow rate 1 ml/min

Reaction temp. 1000℃

Column oven 60 ℃

Detector TCD

Total run time 650 sec

[Table 1] Conditions of Elementary Analyzer(EA) for the Material Determination of the Recycled Plastic Container(Tarai)

Model DSC 2910,

TA Instruments, USA

Start temp. 60℃

Running condition 60℃ → 3℃/min → 200℃ (10 min) → 3℃/min → 60℃ (10 min)

Sample pan Al (nonhermetic)

Atmosphere

around the sample N2

[Table 2] Conditions of Differential Scanning Calorimeter(DSC) for the Material Determination of the Recycled Plastic Container(Tarai)

비롯한 기타 유해성 물질의 오염이 이루어질 것으 로 예상된다. 그럼에도 불구하고 이 용기는 다양한 식품의 보관 및 조리 시 사용되고 있어 위생성과 안전성 차원의 문제가 야기될 소지가 있다.

따라서 본 연구는 이러한 재생 용기인 ‘다라 이’의 재질을 파악하고 제품의 재질적 위생 상태 를 검사함으로서 이 용기가 식품으로 사용될 때 식 품위생법 기준에 따른 안전성 적합 여부를 판단하 고자 수행되었다.

2. 실험 재료 및 방법

2.1 시료의 준비

재생 플라스틱의 일종인 '다라이'는 국내 공장에 서 생산된 제품을 직접 제공받거나 시중에 유통 중 인 것으로 총 23종류를 수거하여 공시시료로 사용 하였다. 시료는 깨끗한 물과 솔로 잘 닦은 후

2.5×10 cm 크기로 잘라 증류수로 3회 세척 후 50℃에서 건조한 다음 실온에서 충분히 식히고 나 서 분석 전까지 desiccator에서 보관하였다.

2.2 재질 분석

다라이를 전기톱으로 자를 때 발생되는 미세한 가루를 850㎛ standard sieve (Chung-gye, Korea)로 걸러낸 것을 EA (Elementary Analyzer, EA 1110, CE instruments, USA), FT-IR (Fourier Transform-Infrared, Spectrum BX, Perkin Elmer, USA)과 DSC (Differential Scanning Calorimeter, DSC 2910, TA instruments, USA)를 이용하여 재질을 분석 하였다. EA와 DSC 분석조건은 [Table 1과 2]에 제시되어 있다.

2.3 중금속 함량 측정

% T

4000 3000 2000 1000 400

90 100

98

96

94

92

W avenum ber (cm

)

3434.6 cm ^-1 2918 cm ^-1

2830 cm ^-1

1635 cm ^-1

1465 cm ^-1

1057 cm ^-1

719 cm ^-1 544 cm ^-1

% T

4000 3000 2000 1000 400

90 100

98

96

94

92

W avenum ber (cm

)

% T

4000 3000 2000 1000 400

90 100

98

96

94

92

W avenum ber (cm

)

4000 3000 2000 1000 400

90 100

98

96

94

92

W avenum ber (cm

)

3434.6 cm ^-1 2918 cm ^-1

2830 cm ^-1

1635 cm ^-1

1465 cm ^-1

1057 cm ^-1

719 cm ^-1 544 cm ^-1

[Fig. 1] A typical IR(fourier transform-Infrared) spectrum of the recycled plastic container(tarai).

중금속 함량은 건식회화법으로 AAS (Atomic Absorption Spectrometer, A Analyst 100, Perkin Elmer, USA)를 사용하여 측정하였다.

2.4 페놀, 포름알데하이드 함량과 과망간 산칼륨소비량 측정

페놀과 포름알데하이드는 Lee 등⁸⁾의 방법에 따 라 측정하였으며, 과망간산칼륨소비량은 식품공전 의 방법⁹⁾을 이용하여 측정하였다.

2.5 항산화제 함량 측정

다라이내 항산화제 함량의 측정은 시료 4 g을 취 하여 수기에 넣고 dichloromethane으로 12 시간 동안 soxhlet 장치에서 추출한 액을 질소를 이용 하여 약 1/10정도로 농축시킨 다음 0.2 ㎛의 PVDF membrane filter에 여과하여 Lee 등⁸⁾의 방법에 따라 분석하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1 다라이의 재질 분석

[Fig. 1]은 조사된 다라이 23개 시료 중에서 대 표적인 시료의 FT-IR 스펙트럼 예를 보여 주고 있다. 다라이 용기의 스펙트럼은 2918 (C-H), 1635 (C=C), 1465 (CH2), 1374 (CH3)와 1040 cm-1 에서 특징적 피크를 형성하고 있었다. 조사

된 총 23개의 시료에 대한 FT-IR 실험 결과 이러 한 특징적 피크를 포함한 시료 수는 각각 23, 20, 23, 22, 그리고 23 개였다.

PE와 PP의 단량체는 CH₂=CH₂ 와 CH2=CH-CH3의 형태로 이루어져 있기 때문에 FT-IR로 측정하였을 때 C-H, C=C, CH2, 그리 고 CH₃가 각각 2918, 1635, 1465, 그리고 1374cm-1 부근에서 특징적 피크를 나타내게 된 다. 본 실험 결과를 보면 C-H와 CH₂기가 23개 시 료에 모두 포함되어 있었으며, CH3기와 C=C기가 각각 22개와 20개 시료에 포함되어 있음이 확인됐 다. 1740과 1240 cm-1에서 나타난 C=O기는 폴 리에스터나 에틸렌비닐아세테이트 등에서 유래할 수 있다. 그리고 3434 cm-1에서 나타난 NH기와 2338 cm-1에서 나타난 C≡N기는 나일론이나 아 민계 첨가제등에서 유래된 것일 수 있다. 그러므로 FT-IR의 결과를 종합해 보면 다라이는 미량의 다 양한 합성수지 소재가 혼합되어 있기는 하나 주 원 료는 폴리에틸렌이나 폴리플로필렌 같은 폴리올레 핀류로 추측된다.

그러나 FT-IR에 의한 결과만으로 다라이 재질 에 대한 확실한 분석은 어렵기 때문에 추가로 DSC 에 의한 열분석을 추가로 수행하였다. [Fig. 2]는 23개 시료 중 대표적인 한 시료의 DSC 스펙트럼 결과를 나타내고 있다. 본 실험에서 각 시료의 용 융점을 조사한 결과 23개의 시료 중 11개는 11

60 80 100 120 140 160 180 200 -0.1

220 -0.6

-0.5 -0.4 -0.3

-0.2 113.3℃

122.4 ℃

Heat Fl ow(W /g )

60 80 100 120 140 160 180 200

-0.1

220 -0.6

-0.5 -0.4 -0.3

-0.2 113.3℃

122.4 ℃

Heat Fl ow(W /g )

temp. (℃)

[Fig. 2] A typical DSC (differential scanning calorimeter) spectrum of the recycled plastic container(tarai).

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3

Limit value : 100 ㎍/g

A m o unt of Pb ( ㎍/g)

Sample No.

[Fig. 3] Lead contents in the recycled plastic container(tarai).

0℃정도에서, 5개는 110℃ 와 약 123℃정도에서, 그리고 7개는 약 123℃정도에서 용융되는 물질을 포함하고 있는 것으로 나타났다. 합성수지의 용융 점은 수지 중합 시 결정화도에 따라 크게 영향을 받는데, 결정화도에 의하여 밀도의 차이가 난다.

저밀도, 선상저밀도, 그리고 고밀도 폴리에틸렌의 용융점은 각각 약 105-115℃, 112-124℃와 120-130℃로 알려져 있다^3,10,11). 이에 반하여 폴 리프로필렌은 구조와 공중합도에 따라 다르지만

vicat 연화점이 145-150℃ 범위로 알려져 있다

11). 따라서 대부분의 다라이 제품은 폴리에틸렌으 로 제조된 것으로 추측할 수 있다. 한편 원소 분석 에 따르면 모든 시료에서의 C와 H의 비율이 1:2로 나타나 시료의 주 성분이 폴리에틸렌으로 되어 있 는 것으로 판단된다. 이와 같은 실험 결과를 종합 해 볼 때 다라이의 재질은 여러 합성수지가 미량 혼합되어 있는 상태이기는 하나 대부분 폴리에틸 렌이 가장 높은 함량을 차지하는 주 성분인 것으로

Sample No. Heavy Metal Contents (㎍/g)¹⁾

Cu Zn Cd Pb Fe

1 124.5±8.3 106.7±26.8 2.1±0.2 124.5±8.3 3,343.6±181.8 2 395.1±35.6 32.2±27.2 0.2±0.0 395.1±35.6 1,482.2±474.3

3 9.0±1.0 183.4±45.3 0.2±0.3 9.0±1.0 2,146.6±589.3

4 42.2±4.3 518.0±61.5 0.5±0.2 42.2±4.3 3,282.9±791.9

5 146.5±36.3 306.0±30.0 4.5±0.0 146.5±36.3 39,822.9±4,316.2 6 181.6±43.8 240.7±82.8 3.3±0.6 181.7±43.8 35,283.5±7,372.3 7 121.5±17.5 373.6±169.5 1.6±0.1 121.5±17.5 29,821.7±4,987.0

8 24.4±2.1 97.4±7.12 0.1±0.1 24.4±2.1 7,589.8±4,358.1

9 78.6±3.8 154.7±33.2 0.4±0.5 78.6±3.8 34,699.6±560.9

10 53.7±5.3 113.6±27.1 1.7±0.2 53.7±5.3 8,150.0±3,883.0

11 5.5±0.1 131.0±72.8 0.3±0.0 5.5±0.1 4,391.6±1,148.3

12 109.6±2.0 159.8±33.1 11.6±0.7 109.6±2.0 7,199.7±1,604.8

13 84.0±5.2 134.8±49.4 4.5±0.1 84.0±5.2 32,063.1±745.9

14 37.4±2.4 70.9±35.1 1.6±1.3 44.9±12.9 3,023.7±1,223.3

15 72.8±18.7 72.7±5.1 2.2±2.1 64.6±30.3 12,812.0±1,3337.9

16 37.4±1.8 34.8±12.5 0.7±0.1 37.4±1.8 2,920.5±558.8

17 31.2±0.3 129.7±12.3 0.7±0.1 31.2±0.3 10,824.7±1,415.8

18 42.9±1.2 158.8±31.6 0.9±0.1 42.9±1.2 14,202.7±143.3

19 86.9±2.3 73.6±2.2 3.7±0.1 86.9±2.3 7,280.8±1,193.4

20 35.4±0.4 98.8±6.1 1.1±0.0 35.4±0.4 10,871.3±467.8

21 105.2±3.0 92.6±1.4 2.5±0.1 105.2±3.0 6,692.9±1,382.4

22 8.0±0.4 141.7±12.2 0.3±0.0 8.0±0.4 6,075.3±861.6

23 54.9±9.9 9.8±4.9 1.2±0.1 94.9±3.6 24,665.3±5,364.6

Average 82.1±82.6 149.4±116.2 2.0±2.5 83.8±82.4 13,419.4±1,954.9

1)Means±S.D. Mean values of triplicate determinations

[Table 3] Heavy Metal Contents in the Recycled Plastic Container(Tarai)

판단된다.

폴리플로필렌은 폴리에틸렌에 비하여 유연성이 떨어져 다라이 제조에 많은 양이 첨가되기에는 물 성 상 부적합하다고 판단된다. 실제 다라이 제조업 체에서 확인해 본 결과 일반 쓰레기에서 수거된 잡 동사니 플라스틱은 원료로 부적합하여 업체에서는 유통 과정 중 스트레치 필름이나 필름 제조 시 발 생되는 스크랩(scrap)을 주로 사용하고 있었다.

그럼에도 불구하고 제조 과정 중 원료에 포함된 불 순물과 오염물들에 의하여 다라이 재질이 균일하 지 않은 결과가 초래되고 있다고 판단된다.

3.2 중금속 함량 측정

[Table 3]은 재생플라스틱 다라이 내에 함유되 어 있는 구리, 아연, 납, 철, 그리고 카드뮴의 함량 을 AAS로 정량 분석한 결과를 보여 주고 있다. 다 라이 내 납의 함량을 살펴 본 결과 23개의 시료에 서 5.5~395.1 ㎍/g범위이었던 것으로 확인되었 다. 각 시료별 납의 함량 분포를 조사한 결과는 [Fig. 3]과 같다. 국내 식품공전의 합성수지제 용 기포장재의 재질 기준규격에서는 납이 100 mg/kg이하가 되도록 규정하고 있다⁹⁾. 그러나 그 림에서 보는 바와 같이 1, 2, 5, 6, 7, 12와 21번

Sample No. Phenol Formaldehyde Potassium Permanganate (mg/L)

1 ND ND 0.4±0.0¹⁾

2 ND ND 0.6±0.1

3 ND ND 0.6±0.1

4 ND ND 0.4±0.1

5 ND ND 0.3±0.0

6 ND ND 0.4±0.2

7 ND ND 0.4±0.0

8 ND ND 0.4±0.0

9 ND ND 0.4±0.0

10 ND ND 0.3±0.1

11 ND ND 0.5±0.0

12 ND ND 0.3±0.0

13 ND ND 0.4±0.0

14 ND ND 0.2±0.0

15 ND ND 0.2±0.1

16 ND ND 0.4±0.1

17 ND ND 0.3±0.1

18 ND ND 0.2±0.1

19 ND ND 0.3±0.0

20 ND ND 0.1±0.1

21 ND ND 0.2±0.1

22 ND ND 0.2±0.0

23 ND ND 0.6±0.1

Average ND ND 0.4±0.1

1)Means±S.D., Mean values of triplicate determinations ND : Not detected

[Table 4] Phenol, Formaldehyde and Potassium Permanganate Oxidizable Extractives Contents¹⁾ in the Recycled Plastic Container(Tarai)

시료, 즉, 전체 조사된 시료 중 30%의 시료에서 납 의 함량이 국내 기준을 초과한 것으로 확인되었다.

납은 낮은 농도에서도 여러 건강장해를 일으키는 독성이 강한 물질로 알려져 있는데 대표적인 독성 은 신경독성으로 증세가 심해지면 정신착란, 발작, 마비, 혼수, 그리고 사망에 이른다고 알려져 있다

12).

다라이 용기 내 철의 함량은 1,482.2~39,822.9

㎍/g의 범위로 상당히 높게 나타났다. 이는 다라이 제조 과정에서 붉은 색을 띠게 하기 위하여 색소 역할로 산화철을 사용하는 것에 기인할 것으로 추 측된다. 일반적으로 철은 우리 몸에서 헤모글로빈

의 구성성분으로 영양학적인 측면에서 필수 성분 이기는 하나 다량 섭취 시 장기를 손상시킬 수 있 고, 위장의 염산과 반응하여 구토, 혈변과 설사 증 상을 나타낼 수 있다¹³⁾. 그리고 식품 중에 다량 포 함하고 있으면 관능학적 품질을 열화 시킬 수 있 다. 다라이내 철의 함량이 상당히 높은 수준이므로 다양한 식품과 모사용매를 이용하여 다라이로부터 의 철의 용출량을 측정하는 연구가 수행될 필요가 있다.

카드뮴은 국내 합성수지제 용기포장재의 재질 기준규격에서는 카드뮴이 100 mg/kg이하 함유하 도록 규정하고 있다⁹⁾. 조사된 다라이 제품내에는

Sample No. Antioxidants Contents¹⁾

mg/dm² ㎍/g

1 Irganox 1010 0.06±0.01 3.2±0.53

2 Irganox 1010 0.06±0.01 1.9±0.31

Irganox 1076 1.22±0.16 38.7±5.1

3 Irganox 1010 0.03±0.01 1.3±0.43

4 Irganox 1010 0.03±0.00 1.2±0.00

Irganox 1076 0.94±0.12 29.4±3.75

5 Irganox 1010 0.09±0.02 2.0±0.44

6 Irganox 1010 0.33±0.04 6.0±0.73

7 Irganox 1010 0.87±0.02 15.7±0.36

8 Irganox 1010 0.92±0.04 25.2±1.10

9 Irganox 1010 0.85±0.00 19.4±0.00

10 Irganox 1010 1.97±0.01 33.7±0.17

11 Irganox 1010 0.55±0.00 15.7±0.00

12 Irganox 1010 0.89±0.20 29.5±6.63

Irganox 1330 3.57±0.15 82.1±3.45

13 Irganox 1010 0.55±0.06 1.9±0.21

Irganox 1330 3.99±0.19 105.9±5.04

14 Irganox 1010 0.99±0.20 32.4±6.55

15 Irganox 1010 0.15±0.06 2.1±0.84

Irganox 1330 4.32±0.75 88.3±15.33

16 Irganox 1010 0.09±0.06 2.2±1.47

17 Irganox 1010 4.21±0.07 85.8±1.43

Irganox 1330 0.99±0.03 27.0±0.82

18 Irganox 1010 0.83±0.05 25.9±1.56

19 Irganox 1010 0.36±0.02 9.3±0.52

20 Irganox 1010 0.04±0.02 1.6±0.8

21 Irganox 1010 0.27±0.02 5.3±0.39

22 Irganox 1010 3.62±0.14 90.2±3.49

23 Irganox 1010 0.06±0.02 2.9±0.97

Irganox 1076 0.22±0.01 9.8±0.49

1)Means±S.D. Mean values of triplicate determinations

[Table 5] Quantitative Determination of Antioxidant Contents in the Recycled Plastic Container (Tarai)

0.1~11.6 ㎍/g 범위로서 평균 2 ㎍/g정도가 함유 되어 있어 기준치보다는 훨씬 낮은 수준이었던 것 으로 확인되었다. 그 외 구리는 5.5-395.1 ㎍/g (평균 82.1 ㎍/g), 아연은 9.8-373.6 (평균 149.4 ㎍/g)의 농도로 다라이 시료에 함유되어 있

던 것으로 조사되었다.

본 실험에서 검출된 중금속은 주로 토양, 폐수, 그리고 원료의 인쇄된 부분으로부터 주로 오염된 것으로 추측된다. 공장에서 다라이 제조 시 폐 플 라스틱을 세척하지 않은 상태로 가공하는 것이 일

반적이다. 따라서 이와 같은 중금속의 오염을 줄이 기 위해서는 다라이 제조 시 원료가 되는 폐플라스 틱에서 인쇄된 부분이나 흙 등과 같은 기타 오염된 부분을 분리하거나 세척하여 제조에 사용한다면 상당량의 중금속 오염을 줄일 수 있을 것이라고 판 단된다. 다라이가 현재 국내에서 다양한 용도로 식 품과 접촉되는데 사용되고 있고, 또한 아직까지 국 내 규정상 다라이와 같은 재생플라스틱 제품에 대 한 개별 위생 기준 규격이 없으므로 이에 대한 대 책이 마련되어져야 할 것으로 사료된다.

3.3 페놀, 포름알데하이드 함량과 과망간 산칼륨 소비량 측정

페놀과 포름알테하이드는 페놀, 멜라민, 요소 또 는 폴리아세탈 수지와 같은 열경화성 수지를 제조 할 때 사용되는 단량체로서 국내 식품공전상에는 각각 30 mg/L와 4 mg/L 이하로 용출되어야 한다 고 규정되어 있다⁹⁾. 페놀과 포름알데하이드는 가 격이 싸고 반응성이 좋아서 종이제의 지력 증강제 와 멜라민 수지, 페놀수지, 요소수지 등의 열경화 성 수지의 원료로서 사용되는데 자극성 냄새뿐만 아니라 독성과 발암성을 나타낸다고 보고 되고 있 다^14,15). 그러나 [Table 4]에서 보는 바와 같이 본 실험에서는 페놀과 포름알데하이드가 검출되지 않 았는데, 이는 다라이 제조 공정에 용융성, 성형성 과 가격적 면에서 열가소성 수지인 폴리에틸렌을 주원료로 사용하였기 때문이라고 추측된다.

한편 과망간산칼륨 소비량은 시료 내 산화되는 유기물 함량 수준을 평가하기 위하여 측정되는데 본 실험결과를 보면 0.1~0.6 mg/L로서 평균 0.4 mg/L의 값을 나타냈다. 이 값은 식품공전에 합성 수지제 용기포장재의 용출 규격으로 명시된 10 mg/L보다는 상당히 낮은 수준이었다.

3.4 항산화제 함량 측정

다라이 제품 내 항산화제의 함량을 측정한 결과 에서 대부분의 시료들이 Irganox 1010, Irganox 1076과 Irganox 1330을 포함하고 있었다[Table 5]. 그 양을 보면 Irganox 1010이 모든 시료에서 1.9~90.2 ㎍/g (평균 18.0 ㎍/g)의 수준이었다.

Irganox 1076은 2, 4, 그리고 23번 시료에서 검 출되었으며, 그 양은 9.8~38.7 ㎍/g (평균 26.0

㎍/g)이었다. 그리고 Irganox 1330은 12, 13, 15, 그리고 17번 시료에서 검출되었으며, 그 양은 27.0~105.9 ㎍/g (평균 75.8 ㎍/g)이었다. 다라 이 시료에서의 항산화제 함량은 일반적으로 합성 수지 용기포장재에서 분석된 수백~1,000 ppm 수 준보다 훨씬 낮게 나타났다^16,17). 이는 다라이의 원 료로 이용되는 폐플라스틱의 유통 과정과 다라이 의 제조 과정 중 항산화제의 분해가 이루어졌고, 또한 다라이 제조 시 추가로 항산화제가 첨가되지 않았기 때문으로 판단된다.

4. 결론

국내 유통 시장에서 23 종류의 각기 상이한 업체 에서 제조된 다라이를 수거하여 재질 시험을 실시 하여 재질을 분석하고 안전성 평가를 하였다. 다라 이는 대부분 폴리에틸렌계 폐플라스틱을 원료로 하여 제조되었을 것으로 추측되었다. 실험과정 중 에서 제조된 지 오래된 다라이일수록 잘 깨지거나 부러지는 현상이 발견되었다. 우리나라의 다라이 재생 공장에서는 제품의 내충격성을 강화하기 위 하여 폐다라이를 일부 용융 혼합시켜 제조하고 있 기도 하다. 이는 제조 원가를 낮출 수 있는 방법이 기도 하나 이러한 과정을 통하여 유해 물질의 오염 이 심하게 이루어질 우려가 있다. 즉 본 실험에서 밝혀진 바와 같이 조사된 시료 중 30%에서 납의 함량이 기준치를 초과한 것은 다라이 제조에 사용 된 원료가 오염되었음을 입증한 것이다. 아직까지 우리나라의 경우 재생플라스틱의 품질 향상에 대 한 연구는 거의 전무한 실정이고 실제 제조공장들 도 대부분 영세하기 때문에 자체적으로 연구를 수 행하기 또한 매우 어려운 실정이다. 앞으로 폐플라 스틱에 대한 문제는 점차 커질 것으로 예상되고 이 의 재활용도 날이 갈수록 중요해질 전망이다. 미국 이나 유럽연합에서는 재활용플라스틱은 원료적 차 원에서 virgin 재질과 동등한 수준의 위생성을 유 지하여야 한다고 규정되어 있는 것을 감안하면, 앞 으로 우리나라에서도 재생 플라스틱의 품질 향상

과 안전성에 관한 더 많은 연구와 투자가 이루어져 야 할 것이다. 그리고 국내에 식품 용기로서 다라 이가 이미 광범위하게 사용되고 있기 때문에 이의 제조를 위한 원부재료의 기준 규격을 제정하고 GMP(Good Manufacturing Practice)조건으로 제조할 것을 유도할 필요가 있다.

사사

본 연구는 보건복지부 보건의료기술연구개발사 업의 지원(HMP-00CH-18-0017)에 의하여 이 루어진 것이며, 연구비 지원에 감사드립니다.

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