Teflon
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1 개요
플루오린 원자와 탄소 원자로 만드는 플루오린화 탄소수지. 테플론은 미국 듀퐁사의 상표명이며 테프론이라고도 불린다. 화학명은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE). 폴리에틸렌의 수소 원자가 모두 플루오린으로 치환되어 있다. 흔히 불소수지라고도 한다.
원래 1938년 미국의 듀폰에서 만든 물질인데 , 맨해튼 프로젝트에서 우려먹다가 1946년 시중에 팔리게 되었다. 우주선의 방수재로 만들려고 했으나 강도가 너무 약해서 이것을 프랑스의 한 회사에다 팔았는데 그 회사가 테팔이었다고…. 이 테플론을 가져다가 프랑스인 엔지니어가 최초로 늘러붙지 않는 프라이팬을 만들었고, 테플론에서 이름을 따서 테팔이란 회사를 차리게 된다. 실은 테팔이라는 이름 자체가 Teflon과 Aluminium의 조합이며 그만큼 테플론은 테팔에 기여한 바가 크다.
테플론은 뛰어난 내열성과 내부식성 및 내마찰성이 있고 알려진 물질 가운데 가장 마찰력이 적은 물질 중 하나이다. 강도와 경도는 상당히 낮은 편으로 웬만한 두께는 칼에도 무리없이 잘린다. 뛰어난 내부식성으로 인해 웬만한 약품에는 꿈쩍도 하지 않으며 내열성도 높아 용융점(335도) 근처까지 올라가지 않는다면 열에 의한 변형도 거의 없다. 테플론은 프라이팬 등의 조리기구의 코팅으로 이용된다. 마찰력이 적어서 각종 기계표면에 코팅재로도 널리 쓰인다. 수도관이나 난방관 같은 배관의 연결부에 보면 얇은 흰색 테이프가 감겨있는 것을 볼 수 있는데 이게 테플론 테이프다. 이걸 감으면 마찰력이 적어서 뻑벅하지 않게 잘 돌아가게 하면서도 미세한 틈새를 막아주기 때문에 배관공에게도 테플론이 필수 물품이다.
테플론 가공이 된 프라이팬은 잘 눌어붙지 않고 플루오린으로 인해 물질이 잘 달라붙지 않기 때문에 테플론 가공이 된 프라이팬은 잘 눌어붙지 않고, 물이나 더러움을 씻어내기도 수월하다. 또한 테이프 접착체 성분이 달라붙지 않는 장점을 활용하여 일부 가위에도 테플린 코팅이 활용된다. 또 열과 부식, 화재 등에도 매우 강해서 최고성능의 전선피복재로 우주선의 배선등 최고급 전선에 쓰인다. 공업적으로는 이런 성질을 이용하여 O링, 개스킷, 베어링 등에 주로 사용된다. 마찰력이 적고 뛰어난 코팅 성능으로 오일에 미세한 입자로된 테프론을 첨가한 테프론 오일은 윤활유로 많이 사용된다. 테플론을 제조할 때 나오는 폐기물은 인쇄용 잉크의 유동성을 향상시키는 데 쓰인다.
참고로 유리마저 녹이는 육플루오린화안티몬산, 플루오르황산, 오플루오린화안티몬산, 마법산(두번째와 세번째 물질을 섞으면 마법산이 된다. 판타지에서 튀어나온게 아니라 진짜 존재하는 산이며 유리병 보관이 불가능하다)들을 보관하는 특수용기 제작에 쓰인다. 앞서 말한 물질들은 공통적으로 플루오린계 화합물이다.
스마트폰 중 넥서스 원 과 디자이어 등은 테플론 코팅이 되어 있어 긁힘에 강하다고 한다. 또한 칼 자이스의 안경 렌즈 중 '솔라'(SOLA) 브랜드(원래 미국의 렌즈 브랜드였으나, 칼 자이스에 인수되었다.)의 렌즈에도 테플론 코팅이 적용되어 내마찰성과 발수성이 좋다. 또 스키나 스노보드 서핑보드 등 방수성과 마찰력 감소를 위해 테플론을 코팅한다.
이 테플론을 가열해서 늘리고 작은 구멍을 만들어, 커다란 물방울을 차단하고 습기는 통과시킬 수 있도록 만든 것이 방수투습성 소재인 고어텍스이다. 고어텍스는 심장질환의 치료에 필요한 인조혈관의 재료로도 사용된다.
테플론이 가진 단점은 너무 비싸고 무겁고 비교적 무르다는 것. 가장 큰 단점은 바로 가격. 고가 플라스틱의 대명사로 저가의 대체 소재인 폴리에틸렌보다 5~10배 가량 비싸다. 대체 불가능한 경우엔 그저 눈물. 그래도 PEEK(폴리에테르에테르케톤)보다는 훨씬 싸다. 또 테프론은 플라스틱 치고는 엄청나게 무겁다. 흔히 쓰이는 플라스틱 중에 가장 무거욱 축에 속하며 역시 무거운 축에 속하는 폴리염화비닐과도 비교를 불허한다. 플라스틱은 가볍다라는 상식을 가볍게 깨는 물질로 다른 플라스틱 류의 비중이 0.8~1.5 사이인 것에 비하여 2.14의 비중을 가지고 있다. 다른 경성 플라스틱에 비해서도 비교적 물러서 금속과 마찰되면 표면에 쉽게 흠이나서 테프론 프라이팬은 들러붙지않는 장점이 약해져 금속 수세미나 금속제 뒤집개 따위를 쓰지 못하고 나무나 프라스틱제를 써야한다.
2 유해성 논란
2005년 미국 환경청에서 PFOA 물질의 발암 가능성이 크다고 공식 발표하면서 테플론 유해성 논란이 제기되기 시작하였다. 테플론을 만드는데 쓰이는 과불화화합물 중 하나인 PFOA(perfluorooctanoic acid)라는 화학물질이 암을 유발하거나 임산부에게 유산 또는 기형을 일으킨다는 의심을 받고 있다. PFOA 생산 업체인 듀폰은 1961년 실험결과 대량의 PFOA에 노출된 쥐의 간이 비대해지는 사실을 발견했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 구개파열, 콧구명의 기형, 누관(tear duct)의 기형 등이 PFOA 노출로 인해 나타났다.
연구결과에 따르면 PFOA는 체내에 흡수된 후에 배설 속도가 너무 느려 체내에 축척되며 그 양이 절반으로 줄어드는 데 4~9년이 걸리는 것으로 알려진다. 발암가능성과 태아 기형, 유산과도 관련이 있다는 발표가 잇따르자 FDA와 미국 환경청에서도 PFOA의 규제를 놓고 연구가 계속되고 있는데 미국 환경청은 내부 보고서에서 임신 가능한 여성에 체내에 축적되면 해로울 수 있다고 밝혔다.
테플론은 코팅된 프라이팬을 포함해 다리미, 히터, 카펫을 바닥에 붙이는 접착제, 쇼파, 오븐, 발열 램프, 섬유 등 생활속에 광범위하게 사용되는 것에 비해 그 유해성 논란에 대한 많은 연구가 이루어지지 않은 상태이다. 특히 한국에서는 테플론이 인체에 발암을 유발할 수 있다는 것을 아는 사람이 거의 전무한 상황으로 한국인의 체내 테플론 수치는 세계 최대 수준이다. 국내에서는 양재호 교수가 미국의 대학과 공동으로 세계 9개국의 국민들의 혈중 PFOA 잔류량을 조사했는데 미국인은 평균 4ppb(ppb=1000분의 1ppm)인 반면 국내 여성은 최대 88.1ppb가 검출돼 외국의 3~30배나 됐다.
외국에서는 논란이 몇 년째 이어지고 있음에도 불구하고 국내 정책기관들은 부처에 따라 달랐지만 이제 이 물질에 대한 모니터링을 진행 중이거나 주의를 기울여야 하는 관심물질로 등록했을 뿐 유해성등에 대한 연구는 전무한 것으로 나타났다. #
조리기구에 사용된 코팅제는 섭씨 약 200~300도의 온도에서 분해되기 시작하고, 섭씨 360도 이상 가열되면 독성이 매우 강한 기체가 방출된다. 그러나 조리기구 제조업체들은 정상적인 조리조건에서는 이 정도의 온도에 도달하는 경우가 매우 드물다고 주장한다. 전기레인지 센불에 프라이팬을 5분간 예열하면 섭씨 370도 넘게 가열된다고 한다. 지금 당장 사용하는 코팅 후라이팬의 상태를 보라. 시간이 지났음에도 코팅이 처음 산것과 같은가? 1년이라는 시간 동안 긁히고, 높은 열에 코팅이 녹아내리고 그 코팅은 알게모르게 프라이팬에 포함된 중금속, 환경호르몬과 함께 식탁에 올랐을 것이다. 이러한 유해 논란을 피하기 위해 스테인리스 후라이팬이 다시 각광받고 있다.