그 생분해성 칩, 알고 보니 그렇게 생분해가 되지 않을 수도 있다.
노스이스턴 대학교 연구진은 생분해성 전자기기 제작에 사용되는 일반 재료들이 폐기된 후에도 미세 플라스틱으로 분해되어 환경에 위협이 될 수 있음을 발견했습니다. npj Flexible Electronics에 발표된 연구에 따르면, 의료 연구에 사용되는 PEDOT:PSS는 분해되는 데 최대 8년이 걸릴 수 있으며, 미세 플라스틱으로 분해되어 건강 문제를 야기할 가능성이 있습니다. 반면, 셀룰로오스나 실크 피브로인과 같은 재료는 빠르게 분해되고 유해한 부산물을 배출하지 않습니다.
전기·컴퓨터공학과의 라빈더 다히야(Ravinder Dahiya) 교수와 연구원 소피아 산두(Sofia Sandhu)는 이들 재료의 영향을 연구하기 위해 부분적으로 분해되는 압력 센서와 완전히 분해되는 포토디텍터를 활용했습니다.
다히야 교수는 TechXplore과의 인터뷰에서 "이러한 재료들을 면밀히 살펴봐야 합니다"라며, "일반적으로 전자기기는 수명이 다하면 땅에 버려지기 때문에, 전자기판을 토양에 매립할 경우 분해 과정에서 토양을 풍요롭게 하는지, 아니면 토양에 영향을 주지 않는지 알아야 합니다. 심지어 일부 경우 분해 자체가 토양을 영구적으로 손상시킬 수 있으며, 이는 심각한 환경적, 건강 문제를 초래합니다"라고 밝혔습니다.
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전 세계적으로 반도체, 칩 및 기타 장치 소비량이 급증함에 따라 생분해성 전자기기의 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 급증하는 수요는 자원에 부담을 주고 있으며, 특히 TSMC를 비롯한 여러 파운드리 업체들이 AI 및 소비자 전자제품의 막대한 수요를 충족시키기 위해 치열하게 경쟁하고 있습니다. 많은 연구가 시장의 요구를 충족시키기 위해 수십억 리터의 물과 유해 화학물질이 사용되는 생산(Production) 단계에만 초점을 맞추는 반면, 이 제품들의 폐기 과정(end-of-life)은 종종 간과되고 있습니다.
또한, 전자기기가 폐기되어 분해되면서 발생하는 부산물이나 화학 물질 외에도, 전자기기가 배출하는 이산화탄소(CO2)에 대한 연구도 진행되고 있습니다. 다히야 교수 연구실의 박사 과정 학생 모니카 스와미(Monika Swami)는 일시적 전자 장치(transient electronics)의 유기 화합물이 분해될 때 얼마나 많은 CO2가 발생하는지 연구하고 있습니다. 비록 개별 전자기판 한 개가 배출하는 이산화탄소량은 미미할 수 있으나, 인류가 현재 축적한 약 6,000만 톤 규모의 전자 폐기물(e-waste)은 우리의 건강과 환경에 엄청난 영향을 미칠 것입니다.
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