친환경 화학의 세계-바이오 플라스틱

LG케미토피아에서도 한 번 소개드렸던 영화 <인터스텔라>는 환경오염으로 위기에 빠진 인류를 구하기 위해 또 다른 행성을 찾아 나가는 과정을 그린 영화입니다. 모래바람, 병충해, 식량 부족 등 인류가 겪을 수 있는 다양한 재해들을 사실적으로 그리며, 환경오염에 대한 대중들의 관심을 다시 한 번 높였습니다.

사실 이전부터 환경오염은 항상 뜨거운 감자였습니다. 현재도 온실가스 배출권, 화관법(화학물질관리법) 등 환경오염을 줄이기 위한 정부의 여러 규제 정책이 나오고 있는데요. 이에 맞춰 기업들은 각자 나름의 기술과 제품을 통해 친환경을 위해 노력하고 있습니다.

바이오매스 플라스틱이란?

화학 기업들 역시 이러한 친환경 트렌드에 맞춰 다양한 친환경적 기술과 제품을 개발하고 있습니다. 그중에 오늘 소개해 드릴 첫 번째 환경 제품은 바이오매스 플라스틱입니다. 보통 플라스틱은 몇십 년이 지나도 분해되지 않아 환경오염의 주범으로 지목됩니다. 뉴욕타임스는 대양에 떠다니는 거대한 플라스틱 쓰레기 더미를 일컫는 말로 지구에는 제8대륙이 있다고도 표현할 정도로 그 절대적인 사용량으로 인해 환경을 파괴하고 있습니다.그러나 바이오매스 플라스틱은 땅속에 있는 세균에 의해 분해되며 기존 플라스틱과는 다른 친환경 소재입니다. 바이오매스 플라스틱은 기존의 화석연료를 활용하는 대신 재생이 가능한 식물 유래 자원인 바이오매스를 원료로 하여 고분자를 합성합니다. 전분을 이용한 전분계 플라스틱과 옥수수로부터 포도당, lactic acid, lactide 등으로의 변환 과정을 거쳐 생산된 poly(lactic acid), PLA 등의 바이오 플러스 기술들이 이에 활용되고 있습니다. 최근에는 옥수수 이외의 비식용 작물을 원료로 활용하려는 연구 역시 활발하게 진행 중입니다. 이는 지속 발전 가능 사회 구축을 가능케 하고, 저탄소 녹색성장을 견인하고 있습니다.

바이오매스 플라스틱 종류

바이오매스 플라스틱은 바이오매스 함량에 따라 두 가지로 구분됩니다. 식물 유래 자원 등의 재생 가능한 물질인 바이오매스(biomass)를 원료로 이용하여 화학적 또는 생물학적 공정을 거쳐 생산되는 1) 바이오매스 플라스틱(biomass-based plastics)과 일정한 조건에서 미생물에 의해 완전히 분해될 수 있는 2) 생분해성 플라스틱(biodegradable plastics)이 바로 그것입니다. 그 둘의 차이는 다음과 같습니다.

바이오매스 플라스틱의 활용

바이오매스 플라스틱은 산업재에서부터 가전, 일상용품에까지 다양하게 이용됩니다. 생분해 소재의 경우 현재 음식 포장재로 많이 사용됩니다. 대표적인 사례가 ‘코카콜라’입니다. 코카콜라는 이미 2010년부터 콜라 페트병을 바이오매스 플라스틱으로 만들어 왔습니다. 2020년엔 모든 페트병을 바이오매스 플라스틱으로 대체할 계획입니다. ‘네이처웍스’는 월마트의 포장비닐, KFC의 음료수 컵 등을 바이오매스 플라스틱을 활용해 만들며 활용 분야가 점점 확대되어 가고 있습니다.또한, 자동차 업체들의 움직임도 활발합니다. 지난 6월, 토마토케첩 회사인 ‘하인즈’와 미국 자동차 기업 ‘포드’는 토마토 껍질을 이용한 바이오 플라스틱 개발에 대한 연구를 발표했는데요. 하인즈가 케첩을 만들고 배출한 토마토 껍질을 이용해 섬유를 추출하여 배선 브래킷 등의 부품을 만들어 나갈 계획입니다. 이외에도 일본 자동차 기업 ‘도요타’ 역시 차량용 카펫과 매트 등을 바이오매스 플라스틱을 활용해 생산하며 친환경 자동차 시장을 선도하고 있습니다.

이처럼 바이오매스 플라스틱은 친환경을 달성하는 대표적인 화학제품으로 점점 영향력이 확대되고 있습니다. 바이오매스 플라스틱의 변신은 지금도 무궁무진한데요. 머지않아 석유화학 산업에서 곡물이 석유를 대체하는 날이 올지도 모르겠습니다.