LETZero 지식백과 PLA편 – 식물성 원료로 만드는 생분해 플라스틱
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        Sustainability

        LETZero 지식백과 PLA편 – 식물성 원료로 만드는 생분해 플라스틱

        2023. 05. 25

        LETZero 지식백과 PLA 편

        LETZero 지식백과는 LG화학의 친환경 브랜드 LETZero가 어떠한 친환경 소재를 생산하는지 소개하는 시리즈입니다. 지난 회에는 재활용 플라스틱 원료로 만든 친환경 소재 PCR PC를 소개해 드렸는데요. 오늘은 생분해 제품군 중에서 PLA 소재가 무엇인지, 어떻게 만들고, 어디에 쓰일 수 있는지 이야기해 보겠습니다.


        천연 자원으로부터 원료를 얻어서 만드는 PLA

        PLA 생산 과정

        생분해되어 자연으로 돌아가는 PLA(Polylactic Acid), 어떻게 만드는 걸까요? 우선 옥수수, 사탕수수에서 추출한 포도당을 발효시켜 젖산(lactic acid)을 만듭니다. 그 젖산을 고리 모양의 락타이드(Lactide)로 변환시킨 후 합성하여 PLA를 제조합니다. 이렇게 고리 구조를 가진 단량체의 고리가 열리는 반응을 통하여 고분자를 형성하는 과정을 개환 중합법이라고 하는데요. 개환 중합법은 제조 공정이 복잡하고 제조 비용도 비싸지만, 고분자량의 중합체를 얻을 수 있어 널리 사용되는 공중합법입니다. 이 밖에도 원료의 배합이나 중합 과정에 따라 다양한 PLA를 제조할 수 있습니다.

         

        PLA의 특징

        생분해 PLA의 가장 큰 장점은 친환경성과 우수한 물성입니다. PLA는 석유화학 연료 대신 옥수수, 사탕수수, 나뭇잎, 해조류 등 식물성 천연자원을 원료로 제조할 수 있는데요. 탄소 배출 절감은 물론이고 원료가 무한하다는 의미에서 미래의 자원 고갈 문제를 해결하는 열쇠 역할을 할 것으로 기대됩니다.

        PLA는 다른 생분해성 플라스틱에 비해 비교적 가격이 저렴하면서도 높은 인장강도, 투명성, 물리적•기계적 특성을 자랑하는데요. 범용 플라스틱과 유사한 물성을 지녀 기존 석유 연료 기반의 범용 플라스틱을 대체할 수 있다는 측면에서도 주목받고 있습니다. 한편 PLA는 내열성과 가공성이 약해 잘 부러질 수 있기 때문에 유연성이 높은 PBAT 등 다른 고분자와 블랜딩하는 연구가 진행되고 있습니다.

        PLA는 생체 내 대사 물질인 젖산으로 이루어져 있어 독성이 없고 인체에 무해하다는 장점도 있습니다. 인체에 흡수되어도 분해와 배출이 쉬워 정형외과용 의료제품 소재로 사용되고 있습니다.

        PLA로 만들 수 있는 제품

        PLA가 쓰이는 제품

        PLA는 PET, PS 등 범용 플라스틱과 물성이 유사해서 다양한 곳에 활용할 수 있습니다. 인체에 무해하기 때문에 수술용 봉합사, 보철재, 의료용 녹는 실 등 의료용 플라스틱 제품에 활용됩니다. 또한 열과 공기를 잘 투과하기 때문에 일회용 봉투 및 식기류와 같은 생활 소비재와 포장재는 물론 농업용 멀칭 필름으로도 사용됩니다.

         

        LG화학은 2021년 9월, 글로벌 4대 메이저 곡물 가공 기업인 미국 ADM(Archer Daniels Midland)사와 함께 옥수수를 원료로 한 바이오 플라스틱 생산 공장 설립 계약을 체결했으며, 2025년까지 미국에서 1년에 7만 5천 톤을 생산하는 PLA 공장을 지을 예정입니다.

         

        지금까지 PLA에 대해 살펴보았습니다. 다음 LETZero 지식백과는 Bio-Circular Balanced NPG에 대한 이야기로 돌아오겠습니다.

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