섬유, 포장재 및 주방용품용 PFAS 무첨가 코팅

뛰어난 발수성 및 발유성, 높은 열 안정성, 뛰어난 산소 친화성, 그리고 우수한 계면활성제 특성 등 다양한 고유 특성으로 인해 과불화알킬 및 폴리플루오로알킬 물질(PFAS)은 다양한 코팅제에 사용됩니다. PFAS는 1940년대부터 생산되어 온 수천 가지의 물질로 구성된 군으로, 다양한 소비재 및 산업용 제품에 사용됩니다.

PFAS는 강력한 탄소-불소 결합을 가지고 있어 자연 분해에 대한 저항성이 매우 높아 '영원히 존재하는 화학물질'이라고 불립니다. 즉, 쉽게 분해되지 않고 수십 년, 수백 년, 심지어 그 이상 동안 환경에 잔류할 수 있습니다. PFAS의 환경으로의 배출은 수명 주기의 다양한 시점에서 발생할 수 있습니다. 주요 발생원과 경로는 다음과 같습니다.

그리고 수명 주기 동안 다음과 같은 위치에 존재할 수 있습니다.

PFAS는 널리 생산되고 사용되며, 환경 내에서 이동하고 잔류할 수 있기 때문에 사람들은 일부 PFAS에 노출될 수 있습니다. 과학적 연구에 따르면 특정 PFAS에 노출되면 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다. 최근 동료 평가를 거친 과학 연구에 따르면 특정 수준의 PFAS에 노출되면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

유럽 위원회는 EU의 화학 물질 법규(REACH) 및 기타 특정 환경 및 건강 지침을 통해 PFAS의 사용과 오염 문제를 해결하기 위한 조치를 취하기로 약속했습니다.

2020년 유럽 위원회는 EU의 제로 오염 목표와 유럽 그린 딜의 일환으로 지속 가능성을 위한 화학물질 전략을 발표했습니다. 같은 해 EU는 현행 EU 법률을 개정하고 지속성 유기 오염 물질의 사용을 제한하는 규정(EU 2020/784)을 발표했습니다. 새로운 규정은 특히 PFOA(퍼플루오로옥타노에이트), 그 염, PFOA-PFOA 및 그 염의 사용을 제한했으며, PFOA 관련 화합물 또는 이러한 화합물의 조합에 대한 최대 농도는 1mg kg-1이었습니다.¹ 또 다른 장쇄 PFAS인 PFHxS는 2023년 5월에 POPs 규정에 추가되었고, 이 규정은 2023년 8월에 발효되었습니다. 퍼플루오로카르복실산(C9-C14 PFCA), 그 염 및 관련 물질은 2023년 2월부터 제한되었습니다. 규정에 새로운 PFAS를 통합하는 데 있어 지속적인 발전이 있습니다. 이 전략의 핵심 측면은 EU에서 PFAS(퍼플루오로알킬 및 폴리플루오로알킬 물질) 사용을 단계적으로 폐지하겠다는 의지를 담고 있습니다. 단, PFAS 사용이 필수적인 경우는 예외입니다.

TORNADO 프로젝트는 모든 오염원으로부터 발생하는 오염을 해결하고 독성 없는 환경으로 나아가기 위한 야심찬 접근 방식의 일환으로, 유럽 위원회가 제시한 인간 건강과 환경 보호 목표에 대한 대안을 제시하고 있습니다. 따라서 인간 건강과 환경에 만성적인 영향을 미치는 화학물질은, 특히 소비재에서, 반드시 대체되어야 합니다. 이러한 EU 목표에 기반하여, PFAS 기반 코팅과 동일한 기능을 갖춘 새로운 무독성 코팅을 개발하고, 특히 수명 주기 관점에서 기후 변화, 자원 사용, 생태계 및 생물 다양성에 미치는 환경적 영향을 최소화하는 것은 TORNADO 프로젝트에서 해결해야 할 과제입니다.

TORNADO 프로젝트는 제품의 설계, 생산, 사용 또는 수명 종료 시 처리 방식에 영향을 미쳐 안전한 순환 경제로의 전환에 기여하는 것을 목표로 합니다. 주요 목표를 달성하기 위해, 안전하고 환경적, 사회적, 그리고/또는 경제적 가치를 제공하는 발수 및 발유 기능을 갖춘 새로운 유기 및 하이브리드 PFAS 무함유 코팅제를 개발할 것입니다. 이 코팅제는 포장재, 섬유, 주방용품 등 다양한 분야에 적용되며, 안전 및 지속가능 설계(SSbD) 기준에 따라 개발될 것입니다.

또한, 이러한 코팅은 순환 경제와 기후 중립 사회로의 전환을 가속화하고, 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 인간 건강과 환경에 대한 피해를 방지해야 하며, 유럽 화학 산업과 그 가치 사슬의 경쟁력을 강화해야 합니다.

TORNADO는 2023년에 시작된 36개월 프로젝트로, 5개국에서 온 14개 연구 및 산업 파트너가 협력하여 새로운 PFAS 없는 코팅을 개발하는 프로젝트입니다.

수성 유기 및 하이브리드 코팅과 하이브리드 졸겔 코팅, 이 두 가지 기술을 통해 기능성 바이오모노머를 기반으로 한 새로운 바이오 기반 코팅이 개발되었습니다. 이 코팅은 포장재, 섬유 및 주방용품 분야에서 검증되었습니다.

부인 성명

본 프로젝트는 유럽연합의 Horizon Europe 연구 및 혁신 프로그램의 연구비 지원을 받았으며, 연구비 지원 계약 번호는 101091944입니다. 단, 본 논문에 제시된 견해와 의견은 저자 개인의 것이며 유럽연합 또는 유럽보건디지털행정기구(European Health and Digital Executive Agency)의 견해를 반영하는 것은 아닙니다. 유럽연합이나 연구비 지원 기관은 이에 대해 어떠한 책임도 지지 않습니다.

참고로, 이 기사는 분기별 간행물 23호에도 게재될 예정입니다.

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