흔히 완전식품이라고 알려진 달걀은 껍데기까지 버릴 것 없는 것으로도 익히 유명합니다. 달걀껍데기는 탄산칼슘을 주성분으로 하고 있어 동식물의 사료나 건강식품의 원료 등으로도 활용되는데, 이외에도 텀블러의 물때를 세척하는 용도나 신김치 사이사이에 달걀껍데기를 잘 싸서 넣어주면 김치의 신맛을 줄일 수 있는 등 우리 실생활에서도 유용하게 쓰이고 있죠. 그런데 최근에는 과학기술이 발달하며, 단순한 활용법을 넘어선 다양한 산업군에서의 대체재로 이용이 가능해지고 있습니다. 또한 천연 재료로 환경오염을 발생시키는 산업에서 대체재로써 활약이 가능할 것으로 보여 주목받고 있다고 합니다.
달걀껍데기, 벽타일로 탈바꿈해 친환경 건축자재가 되다
영국의 디자인 기업인 네이처 스퀘어가 유기농 달걀 껍데기로 만든 벽타일을 개발했습니다. 이 친환경 벽타일은 현지 빵집과 농장에서 직접 유기농 달걀 껍데기를 공급받아 만듭니다. 공급된 달걀껍데기는 분쇄되어 엽록소와 같은 천연색소가 주입되며, 이후 마지막 단계에서 경화제로 굳혀 100% 천연 타일이 완성되는 것입니다. 1㎡ 넓이 타일에 약 3000개의 달걀껍데기가 사용되는데, 주로 습기가 많은 욕실 등에 시공됩니다. 달걀껍데기로 만든 타일은 실제 달걀이 깨진 형태가 형성한 모양을 크랙 디테일로 접목시켜 심미적으로도 뛰어난 평가를 받고 있습니다.
네이처스퀘어는 천연 소재나 산업 폐기물을 사용해 인테리어 상품을 만들어 ESG 경영을 실천해온 기업으로, 달걀껍데기 벽타일 이외에도 담뱃잎, 조개껍데기를 활용한 다양한 친환경 건축자재를 선보이고 있는데요. 향후에는 달걀껍데기 타일을 바닥재로도 사용하기 위한 구상까지 이어나가고 있다하네요.
ⓒ위켄드랩
달걀껍데기로 지속가능한 디자인을 모색하는 ‘위켄드랩’
국내에도 달걀 껍데기를 활용한 제품을 생산하는 업체가 있습니다. 힙스터들 사이에서는 이미 유명한 그 곳, 지속가능한 디자인을 모색하는 디자인 스튜디오인 ‘위켄드랩’입니다. 위켄드랩은 유통기한이 지난 우유, 제약회사에서 쓰고 남은 오리알 노른자, 커피찌꺼기 등의 잉여 생산물을 원료로 바이오 플라스틱을 개발해 리빙 소품을 제작하는 곳인데요. 생분해성 폐기물을 이용해 만든 만큼, 폐기되는 과정에서도 자유롭습니다.
위켄드랩은 지난달에 갤러리아 수원 광교점에서 ‘라잇! 어스(Right! Earth)’프로젝트의 전시에 참여해 친환경 상품을 선보이기도 했습니다. 전시는 첫 번째 테마인 ‘Re:Born(버려지는 것을 다시 쓰는)’을 주제로 진행되었으며 대표 작품인 ‘오이그 시리즈’에서 달걀 껍데기를 활용한 작품을 만나볼 수 있었는데요. 오이그 시리즈는 달걀 껍데기와 조개 껍데기를 업사이클링한 작품으로, 테이블부터 화병 및 트레이까지 다양한 리빙 상품을 담아 관람객들에게 큰 인기를 끌었다고 하네요.
달걀껍데기와 거미줄로 전기를 만든다
달걀껍데기와 거미줄을 이용해 전기를 생산할 수 있다는 놀라운 소식이 전해졌습니다. 국내 연구팀이 거미줄 섬유와 달걀껍데기의 단백질을 이용해 친환경 압전소자를 제작하는 데 성공했는데요. 포스텍 화학공학과 블록공중합체 자기조립연구단 김진곤 교수, 산딥 마이티(Sandip Maity)박사 연구팀과 인도 카락푸르 공대(Indian Institute of Technology Kharaqpur) 카투아(Khatua) 교수 연구팀은 공동연구를 통하여 달걀껍데기와 거미줄을 이용한 생체적합성 나노발전소자를 개발했습니다.
사람이 걸으며 발바닥이 땅을 누르면 생기는 에너지, 몸의 체열 등과 같이 버려지는 가벼운 에너지들을 전기로 바꿔 쓰는 기술을 ‘에너지 하베스팅(Energy Harvesting)’이라고 하는데, 이러한 기술이 상용화되면 간단한 소자를 부착해 걸으면서 에너지로 휴대전화를 충전하거나 자판을 두드리며 전자기기를 충전할 수 있는 등이 가능해진다는 것. 하지만 생체 내에서 사용되거나 사람의 몸에 부착되는 디바이스에는 생체 적합한 발전 소자가 꼭 필요합니다.
이를 위해 연구팀이 주목한 것이 자연재료, 그 중에서도 생분해가 가능한 달걀껍데기와 거미줄 섬유입니다. 이 두 가지에서 얻을 수 있는 단백질과 다당류를 사용해 압전소자를 제작할 수 있었으며, 거미줄의 인장력으로도 전기 생산이 가능하게 된 것이죠. 또한 기존에 사용되었던 물질들에서 발생되던 문제인 전자폐기물로 인한 환경오염까지 해결하는데 도움을 줄 수 있게 되었다고 하네요.
달걀껍데기와 그래핀 ⓒUNIST 제공
달걀껍데기 촉매로 수소 추출은 물론 신소재 ‘그래핀’까지
최근 국내 연구팀이 달걀껍데기를 촉매로 활용해 수소와 그래핀을 생산하는 기술을 개발했습니다. 쓰레기로 버려지던 달걀 껍데기를 활용해 수소 생산 단가를 낮췄다는 평가를 받고 있는데요. 백종범 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수 연구팀은 달걀껍데기의 주 성분인 탄산칼슘(CaCO₃)으로 산화칼슘(CaO)을 만들어 이를 수소와 그래핀을 만드는 촉매로 활용하는 기술을 개발했습니다.
그래핀은 강철보다 200배 강하고 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하는 물질로 차세대 소재 산업에서 ‘꿈의 물질’로 불리는 신소재입니다. 수소는 물과 탄화수소, 알코올과 같이 수소를 포함한 물질에서 추출되는데, 이 중에서도 알코올은 대량생산이 가능한 친환경 에너지원으로 평가받습니다. 식물이나 미생물 등의 발효로부터 얻기 때문이죠. 수소를 포함한 물질에서 수소를 얻기 위해서는 화학반응을 일으켜야 하는데, 알코올의 경우에는 700℃ 이상의 높은 온도를 가해 증기로 만들어 수소와 탄소 기반의 물질을 생산합니다. 그러나 친환경 에너지원인 알코올도 700℃ 이상의 고온에서는 수소 외에 메탄, 일산화탄소, 에틸렌과 같은 부산물이 발생해 수소만 따로 추출하는 공정이 필요하게 되며 이에 따라 수소 생산단가도 올라가게 됩니다.
연구팀은 수소 생산과정의 단점을 촉매 사용을 통해 해결했습니다. 달걀껍데기를 이용해 만든 산화칼슘을 촉매로 활용해 활성화 에너지를 낮춘 것인데요. 그 결과 500℃의 온도에서도 수소 생산이 가능해졌으며, 생산된 기체 중 99%가 수소인 것으로 나타났습니다. 함께 생산된 탄소의 경우, 산(Acid)으로 산화칼슘을 제거해 그래핀으로도 합성이 가능했습니다. 또 부산물로 배출된 이산화탄소를 탄산칼륨으로 변환이 가능한 것으로 나타났죠.
달걀껍데기, 나노기술과 만나 뼈를 재생한다
올해 4월에는 전남대학교 연구팀이 버려지는 달걀 껍데기와 나노기술을 이용해 뼈 재생을 촉진시킬 수 있는 생체소재부품을 개발했습니다. 전남대학교의 김장호(생물산업기계공학전공)·윤귀덕(보철학교실)교수 연구팀은 달걀 껍데기의 난간막을 녹이고 뼈 조직 내 세포외기질을 모사한 나노지지체에 코팅한 결과, 난간막을 코팅한 나노지지체가 뼈 재생 촉진에 도움이 될 수 있음을 실험을 통해 증명했습니다. 연구 결과는 공신력있는 각종 외신 저널에도 표지와 특집으로 보도될 정도로 화제였다고 합니다.
김장호 교수는 “나노기술을 활용해 버려지는 농업부산물인 달걀껍데기를 뼈 재생 촉진에 필요한 의료용 소재부품으로 활용할 수 있게 되었다”며 연구결과가 앞으로 신의료기기 등의 새로운 바이오산업화 제품개발에 접목되길 기대된다고 밝혔습니다.
흔히 완전식품이라고 알려진 달걀은 껍데기까지 버릴 것 없는 것으로도 익히 유명합니다. 달걀껍데기는 탄산칼슘을 주성분으로 하고 있어 동식물의 사료나 건강식품의 원료 등으로도 활용되는데, 이외에도 텀블러의 물때를 세척하는 용도나 신김치 사이사이에 달걀껍데기를 잘 싸서 넣어주면 김치의 신맛을 줄일 수 있는 등 우리 실생활에서도 유용하게 쓰이고 있죠. 그런데 최근에는 과학기술이 발달하며, 단순한 활용법을 넘어선 다양한 산업군에서의 대체재로 이용이 가능해지고 있습니다. 또한 천연 재료로 환경오염을 발생시키는 산업에서 대체재로써 활약이 가능할 것으로 보여 주목받고 있다고 합니다.
달걀껍데기, 벽타일로 탈바꿈해 친환경 건축자재가 되다
영국의 디자인 기업인 네이처 스퀘어가 유기농 달걀 껍데기로 만든 벽타일을 개발했습니다. 이 친환경 벽타일은 현지 빵집과 농장에서 직접 유기농 달걀 껍데기를 공급받아 만듭니다. 공급된 달걀껍데기는 분쇄되어 엽록소와 같은 천연색소가 주입되며, 이후 마지막 단계에서 경화제로 굳혀 100% 천연 타일이 완성되는 것입니다. 1㎡ 넓이 타일에 약 3000개의 달걀껍데기가 사용되는데, 주로 습기가 많은 욕실 등에 시공됩니다. 달걀껍데기로 만든 타일은 실제 달걀이 깨진 형태가 형성한 모양을 크랙 디테일로 접목시켜 심미적으로도 뛰어난 평가를 받고 있습니다.
네이처스퀘어는 천연 소재나 산업 폐기물을 사용해 인테리어 상품을 만들어 ESG 경영을 실천해온 기업으로, 달걀껍데기 벽타일 이외에도 담뱃잎, 조개껍데기를 활용한 다양한 친환경 건축자재를 선보이고 있는데요. 향후에는 달걀껍데기 타일을 바닥재로도 사용하기 위한 구상까지 이어나가고 있다하네요.
ⓒ위켄드랩
달걀껍데기로 지속가능한 디자인을 모색하는 ‘위켄드랩’
국내에도 달걀 껍데기를 활용한 제품을 생산하는 업체가 있습니다. 힙스터들 사이에서는 이미 유명한 그 곳, 지속가능한 디자인을 모색하는 디자인 스튜디오인 ‘위켄드랩’입니다. 위켄드랩은 유통기한이 지난 우유, 제약회사에서 쓰고 남은 오리알 노른자, 커피찌꺼기 등의 잉여 생산물을 원료로 바이오 플라스틱을 개발해 리빙 소품을 제작하는 곳인데요. 생분해성 폐기물을 이용해 만든 만큼, 폐기되는 과정에서도 자유롭습니다.
위켄드랩은 지난달에 갤러리아 수원 광교점에서 ‘라잇! 어스(Right! Earth)’프로젝트의 전시에 참여해 친환경 상품을 선보이기도 했습니다. 전시는 첫 번째 테마인 ‘Re:Born(버려지는 것을 다시 쓰는)’을 주제로 진행되었으며 대표 작품인 ‘오이그 시리즈’에서 달걀 껍데기를 활용한 작품을 만나볼 수 있었는데요. 오이그 시리즈는 달걀 껍데기와 조개 껍데기를 업사이클링한 작품으로, 테이블부터 화병 및 트레이까지 다양한 리빙 상품을 담아 관람객들에게 큰 인기를 끌었다고 하네요.
달걀껍데기와 거미줄로 전기를 만든다
달걀껍데기와 거미줄을 이용해 전기를 생산할 수 있다는 놀라운 소식이 전해졌습니다. 국내 연구팀이 거미줄 섬유와 달걀껍데기의 단백질을 이용해 친환경 압전소자를 제작하는 데 성공했는데요. 포스텍 화학공학과 블록공중합체 자기조립연구단 김진곤 교수, 산딥 마이티(Sandip Maity)박사 연구팀과 인도 카락푸르 공대(Indian Institute of Technology Kharaqpur) 카투아(Khatua) 교수 연구팀은 공동연구를 통하여 달걀껍데기와 거미줄을 이용한 생체적합성 나노발전소자를 개발했습니다.
사람이 걸으며 발바닥이 땅을 누르면 생기는 에너지, 몸의 체열 등과 같이 버려지는 가벼운 에너지들을 전기로 바꿔 쓰는 기술을 ‘에너지 하베스팅(Energy Harvesting)’이라고 하는데, 이러한 기술이 상용화되면 간단한 소자를 부착해 걸으면서 에너지로 휴대전화를 충전하거나 자판을 두드리며 전자기기를 충전할 수 있는 등이 가능해진다는 것. 하지만 생체 내에서 사용되거나 사람의 몸에 부착되는 디바이스에는 생체 적합한 발전 소자가 꼭 필요합니다.
이를 위해 연구팀이 주목한 것이 자연재료, 그 중에서도 생분해가 가능한 달걀껍데기와 거미줄 섬유입니다. 이 두 가지에서 얻을 수 있는 단백질과 다당류를 사용해 압전소자를 제작할 수 있었으며, 거미줄의 인장력으로도 전기 생산이 가능하게 된 것이죠. 또한 기존에 사용되었던 물질들에서 발생되던 문제인 전자폐기물로 인한 환경오염까지 해결하는데 도움을 줄 수 있게 되었다고 하네요.
달걀껍데기와 그래핀 ⓒUNIST 제공
달걀껍데기 촉매로 수소 추출은 물론 신소재 ‘그래핀’까지
최근 국내 연구팀이 달걀껍데기를 촉매로 활용해 수소와 그래핀을 생산하는 기술을 개발했습니다. 쓰레기로 버려지던 달걀 껍데기를 활용해 수소 생산 단가를 낮췄다는 평가를 받고 있는데요. 백종범 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수 연구팀은 달걀껍데기의 주 성분인 탄산칼슘(CaCO₃)으로 산화칼슘(CaO)을 만들어 이를 수소와 그래핀을 만드는 촉매로 활용하는 기술을 개발했습니다.
그래핀은 강철보다 200배 강하고 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하는 물질로 차세대 소재 산업에서 ‘꿈의 물질’로 불리는 신소재입니다. 수소는 물과 탄화수소, 알코올과 같이 수소를 포함한 물질에서 추출되는데, 이 중에서도 알코올은 대량생산이 가능한 친환경 에너지원으로 평가받습니다. 식물이나 미생물 등의 발효로부터 얻기 때문이죠. 수소를 포함한 물질에서 수소를 얻기 위해서는 화학반응을 일으켜야 하는데, 알코올의 경우에는 700℃ 이상의 높은 온도를 가해 증기로 만들어 수소와 탄소 기반의 물질을 생산합니다. 그러나 친환경 에너지원인 알코올도 700℃ 이상의 고온에서는 수소 외에 메탄, 일산화탄소, 에틸렌과 같은 부산물이 발생해 수소만 따로 추출하는 공정이 필요하게 되며 이에 따라 수소 생산단가도 올라가게 됩니다.
연구팀은 수소 생산과정의 단점을 촉매 사용을 통해 해결했습니다. 달걀껍데기를 이용해 만든 산화칼슘을 촉매로 활용해 활성화 에너지를 낮춘 것인데요. 그 결과 500℃의 온도에서도 수소 생산이 가능해졌으며, 생산된 기체 중 99%가 수소인 것으로 나타났습니다. 함께 생산된 탄소의 경우, 산(Acid)으로 산화칼슘을 제거해 그래핀으로도 합성이 가능했습니다. 또 부산물로 배출된 이산화탄소를 탄산칼륨으로 변환이 가능한 것으로 나타났죠.
달걀껍데기, 나노기술과 만나 뼈를 재생한다
올해 4월에는 전남대학교 연구팀이 버려지는 달걀 껍데기와 나노기술을 이용해 뼈 재생을 촉진시킬 수 있는 생체소재부품을 개발했습니다. 전남대학교의 김장호(생물산업기계공학전공)·윤귀덕(보철학교실)교수 연구팀은 달걀 껍데기의 난간막을 녹이고 뼈 조직 내 세포외기질을 모사한 나노지지체에 코팅한 결과, 난간막을 코팅한 나노지지체가 뼈 재생 촉진에 도움이 될 수 있음을 실험을 통해 증명했습니다. 연구 결과는 공신력있는 각종 외신 저널에도 표지와 특집으로 보도될 정도로 화제였다고 합니다.
김장호 교수는 “나노기술을 활용해 버려지는 농업부산물인 달걀껍데기를 뼈 재생 촉진에 필요한 의료용 소재부품으로 활용할 수 있게 되었다”며 연구결과가 앞으로 신의료기기 등의 새로운 바이오산업화 제품개발에 접목되길 기대된다고 밝혔습니다.