“바이오플라스틱, 지구 생태계 보호를 위한 친환경적 요소 충분”

플라스틱의 미래 대안 ‘바이오플라스틱’
진인주 한국바이오플라스틱협회장
김명화 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2019-10-29 14:45:25
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▲ 진인주 한국바이오플라스틱협회장

[환경미디어= 김명화 기자] 연일 외신에는 다양한 플라스틱을 먹고 죽은 해양생물들의 모습이 올라오고 있다. 편리함을 위해 사용한 플라스틱이 바다로 흘러가 해양생물들의 목숨을 위협한다는 사실이 경각심을 불러오고 있지만 뾰죽한 대안을 제시하고 있지는 않다. 최근 ‘플라스틱 프리 챌린지 캠페인’에 동참을 독려하며, 플라스틱 대체제의 하나로 알려진 바이오플라스틱 사용의 저변 확대를 위해 노력하고 있는 진인주 한국바이오플라스틱협회장(인하공업전문대학 총장)을 만나 바이오플라스틱산업의 동향과 실효성에 대해 얘기를 나눴다.

‘바이오플라스틱’ 인식 부족
“바이오플라스틱도 일종의 플라스틱이다. 그런데 기존의 플라스틱과는 전혀 다르다는 이중성이 대중에게 어필하기 힘든 부분이다.” 진인주 회장은 바이오플라스틱에 대해 일반 대중들의 인식 부족으로 정체된 면이 없지 않다고 말했다.

 

그러면서 바이오플라스틱에 대한 정의를 크게 두 가지로 구분해 설명해주었다. “하나는 일정한 조건에서 미생물에 의해 완전히 분해될 수 있는 생분해성 플라스틱(biodegradable plastics)이며, 다른 하나는 재생가능한 물질인 식물유래자원 바이오매스(biomass)를 원료로 이용하여 화학적 또는 생물학적 공정을 거쳐 생산되는 바이오매스 플라스틱(biomass-based plastics)이다.”

 

우리가 사용하고 있는 석유계 비분해성 플라스틱 대체품으로 바이오플라스틱을 사용할 수 있는데 생분해성 바이오플라스틱은 주로 일회용품으로, 바이오매스 바이오플라스틱은 내구성 제품을 대체할 수 있다. 특히, 바이오매스 플라스틱은 탄소저감에 기여할 수 있어 지속발전가능사회 구현을 위한 대표적인 친환경 소재로 알려져 있다.

특히 생분해성 플라스틱은 일정한 조건에서 자연계에 존재하는 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 미생물이나 분해효소 등에 의해 물과 이산화탄소, 그리고 퇴비로 완전분해가 가능하다.


더욱이 재질 등에서도 일반 플라스틱 제품과 마찬가지로, 사용하는데 불편이 없을 뿐만 아니라 사용 후에는 일정 조건을 갖춘 시설(Compost)에서 퇴비화된다. 부득이 연소시키더라도 발생열량이 낮아서 다이옥신 등 유해물질의 방출을 최소화할 수 있는 친환경 플라스틱이다. 현재 많이 사용되는 polylactic acid(PLA)를 비롯하여, 지방족 폴리에스터인 polybutylene succinate(PBS), polybutylene adipate-co-terephthalate(PBAT), polycaprolactone(PCL), 미생물이 만들어내는 PHA 등이 대표적인 생분해성 플라스틱이다.

분해냐 재생이냐 ‘차이’
PLA는 옥수수 등의 전분으로부터 제조되는 대표적인 바이오매스 플라스틱으로 생분해성이 있다. 이외에도 사탕수수를 이용한 바이오 폴리에틸렌, 바이오매스 원료로부터 얻어지는 바이오 폴리우레탄, 바이오 PET, 바이오 poly(ethylene furanoate)(PEF) 등이 있는데 온실가스 배출 저감에 기여하는 것으로 알려져 있다.

 

진 회장은 “지구온난화가 점점 심각해짐에 따라 광합성에 의해 성장하는 식물자원이 이산화탄소를 흡수하는 특성(탄소중립성)을 적절히 활용하는 바이오기반 산업이 부각되고 있다”며 “이미 오래전에 식물로부터 유용한 화합물을 추출하는 기술이 개발되었지만 경제성이 떨어져 환영받지 못하다가 원유시장의 가격상승과 공급 불안정으로 제고됐다”고 설명했다.


생분해성과 바이오매스 원료 활용은 전혀 다른 개념이다. 즉, 생분해성 플라스틱은 사용하고 난 뒤 적절히 처리하면 완전히 분해될 수 있어 end-of-life 측면에서 매우 유리한 반면, 바이오매스 플라스틱은 식물자원을 원료로 사용해(beginning-of-life) 온실가스 배출이 적다는 장점을 지닌다.


하지만, 두 가지 모두 바이오플라스틱으로 분류되고 있어 일반 소비자들이 이를 정확히 이해하고 구분하기는 쉽지 않은 것이 현실이다. 진 회장은 “바이오플라스틱이 적용되는 제품의 특성을 정확히 표기하여 소비자에게 장점을 정확히 전달하는 것이 매우 중요하다”고 강조했다.

 

그러면서 “바이오플라스틱은 그 특성에 따라서 일회용 봉투, 쇼핑백, 식탁보, 음식물 용기, 각종 포장재, 농업용 멀칭 필름, 해영오염을 줄일 수 있는 어망, 어구 등은 물론이고, 커피 캡슐, 3D 프린팅 필라멘트, 전자제품 케이스, 자동차 부품에 이르기까지 매우 다양한 용도로 사용되고 있으나 수요가 적은 게 아쉽다”고 말했다.

협회 간 네트워크 형성
진 회장은 미국 MIT공대에서 고분자재료 공학을 연구한 학자로서 바이오플라스틱 보급을 위해 다양한 활동들을 해왔다. 진 회장은 “1990년대 생분해성 플라스틱 개발 사업에 참여했던 기업과 연구자들이 모인 소그룹이 점차 활성화되었고, 1999년 5월에 한국생분해성플라스틱협의회가 만들어졌다”면서, “이때 생분해성 플라스틱 관련 기본 연구 등의 정부용역사업 수행을 하기도 했으며, 그밖에도 국제순수 및 응용화학 협의회(IUPAC) 후원의 국제심포지움 개최 등 다양한 국가의 유관단체들과 활발한 네트워킹을 이어오고 있다”고 소개했다.


현재 세계적으로 인정받고 있는 한국의 플라스틱 산업의 규모와 기술력을 토대로 바이오플라스틱 분야의 기술개발이 다양하게 진행되고 있다. 그중에서도 생분해성 플라스틱은 세계에서 일곱 번째로 상업화를 이룩한 바 있다.

 

진 회장은 “협회는 미국, 중국, 일본, 태국, 호주, 대만 등의 바이오플라스틱 관련 협회는 물론이고, 유럽 바이오플라스틱협회 등과도 매우 오랜 기간 동안 교류해 오고 있다”며, “특히, 마구 버려진 플라스틱 쓰레기에 의한 해양 오염의 심각성을 공감하고 바이오플라스틱을 이용한 문제 해결을 위해 대만, 태국, 일본, 호주 협회와 Pan-Pacific Bioplastics Alliance(PPBA)를 결성해 주도적 역할을 하고 있다. 회원사로는 바이오플라스틱 수지 메이커, 바이오플라스틱 성형 및 가공 업체, 국책 연구기관 등이 참여하고 있다”고 말했다.

인증 도입 활성화를
그럼에도 국내에는 각종 바이오플라스틱 제품을 성형, 가공하는 업체는 많으나 원료인 수지를 생산하는 업체는 매우 제한적이다. 가장 널리 사용되는 생분해성 수지인 PLA, 폴리에스터 등은 대부분 수입되고 있다. 생분해성 폴리에스터의 경우 소규모의 국내 생산 능력을 갖추고 있을 뿐이다. SK 케미칼과 롯데케미칼 등이 바이오매스 플라스틱을 생산 중이다.


PLA는 미국의 NatureWorks, 네델란드의 Total Corbion, 중국의 Hisun 등에서, 지방족 폴리에스터는 독일의 BASF, 전분계 플라스틱은 이태리 Novamont가 주 생산자로 분류된다. 진 회장은 “PLA, PBS, PBAT 등 주요 생분해성 바이오플라스틱 원료 소재는 특정 기업에서 오랜 연구를 통해 경제성 있는 바이오·화학 융합 공정을 개발하여 글로벌 시장을 주도하고 있으나 국내 기업은 협소한 시장 규모와 바이오플라스틱 전주기적 요소기술의 부재로 시장 진입이 어려운 상황이다”면서 “생분해성 바이오플라스틱을 대부분 수입에 의존함에 따라 생분해성 바이오플라스틱 국산화를 위해 원료-소재-제품-순환의 전주기 기술의 개발과 그에 따른 실증이 시급한 상황이다”고 말했다.

 

▲ 바이오플라스틱 심볼마크
특히 산업계에서는 플라스틱 봉투 등의 사용금지에 따른 대책으로 바이오플라스틱 소재의 단계적 사용 촉진제도, 바이오플라스틱의 마켓시범사업과 민간얼라이언스 추진을 통해 조기 민간투자를 유도하는 등 정책 마련이 필요하고, 소비자가 생분해성 플라스틱과 바이오매스 플라스틱을 정확히 구분할 수 있도록 환경마크를 보다 명확히 구분하는 것이 필요하다는 지적 이다.

 

진 회장은 “협회는 바이오매스 플라스틱의 보급을 촉진시키기 위해 ‘바이오매스 플라스틱 마크제도’를 도입하고, 일반 소비자가 바이오매스 플라스틱 제품을 용이하게 식별할 수 있도록 하고 있다”며, “인증을 위해서는 협회의 포지티브 리스트 기재기준을 만족하고, 제품 중 바이오매스 유래 성분이 25.0중량% 이상 포함되어야 하며, 납, 카드미움, 수은 및 6가 크롬을 포함한 화합물은 사용해서는 안 된다”고 말했다. 이어 “이것이 지구 온난화 방지 및 화석원료 소비 절감의 중요성을 인식하는데도 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.


국내 플라스틱 대·중소기업들이 바이오플라스틱 제조기술 경쟁력을 확보할 경우, 바이오플라스틱 소재 자립화나 글로벌 시장 진출에도 탄력이 붙을 것으로 예상된다. 

 

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