환경을 생각하는 친환경 제품
환경을 생각하는 친환경 제품
  • 김윤식 기자
  • 승인 2016.05.04 17:24
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자연으로 돌아가는 플라스틱
한창 지구온난화에 대한 걱정과 에코 붐이 일어났던 과거에 환경을 지켜야 한다는 목소리가 컸다. 자연환경을 지키는 방안 중 하나로 쓰레기 재활용이 떠올랐다. 하지만 재활용되지 않는 쓰레기는 결국 매립하거나 소각하는데 이는 심각한 자연 오염을 유발한다. 가장 많이 쓰여 생활 폐기물의 90% 이상을 차지하는 플라스틱을 처리하기 위해 제시된 것이 바이오 플라스틱 기술이다. 현재 대부분의 플라스틱은 기본 재료가 석유이며, 만들거나 사용하기 쉽다는 장점이 있으나 자연에서 분해되기 어렵고, 생성과 소멸 과정에서 이산화탄소를 발생하여 지구온난화를 가속한다는 단점이 있다. 바다에 버려지는 플라스틱 제품도 연간 수십만 톤에 달해 이 폐기물들이 축적되면서 해양생태계에 많은 피해를 주는 등의 문제도 발생하고 있다. 따라서 자연환경에서 쉽게 분해되어 환경오염을 줄일 수 있는 바이오플라스틱 기술이 개발되고 있다.
 바이오플라스틱이란 재생 가능한 식물성 기름, 옥수수, 미생물과 같은 바이오매스를 원료로 사용하여 제조한 플라스틱이다. 바이오 플라스틱은 기존 석유 기반 플라스틱과 다르게 생분해할 수 있어 환경친화적이다. 또한, 사용 후 폐기되어 분해될 때 기존의 플라스틱과 같이 이산화탄소를 발생하지만, 이는 식물의 성장에 사용되므로 지구온난화에 영향을 미치지 않는다. 바이오플라스틱의 종류는 천연에서 만들어진 고분자인 천연 고분자와 미생물을 이용하여 제조되는 미생물 기반 고분자, 바이오매스에서 제조되는 당을 발효과정을 통해 단량체로 중합한 고분자, 바이오매스 기반 단량체와 석유 기반 단량체를 중합시킨 고분자 등이 있다.
바이오 플라스틱 기술 개발에서 가장 큰 어려움은 기존 석유화학 기반 플라스틱과 가격경쟁이다. 바이오 플라스틱 산업은 기존의 석유화학에서 제조되어 사용되는 고분자를 바이오매스 기반으로부터 동종의 고분자를 제조하여 사용하겠다는 것이므로 기존의 고분자와 가격과 물성 면에서 경쟁할 수밖에 없다. 하지만 현재 바이오매스에서 단량체를 얻을 수 있는 비율이 충분하지 않고, 바이오플라스틱 제조에 필수적인 발효당 제조기술이 발달하지 않았다는 문제점이 있다. 현재는 일부 식용 바이오매스인 옥수수, 전분 등으로 발효 당을 제조하고 있으나 비식용 바이오매스인 목재, 폐목재를 이용하는 기술이 개발되면 바이오매스 기반 플라스틱 제조 단가가 절감될 것이다.
현재 대표적인 바이오플라스틱인 폴리락트산(PLA)은 일회용품과 포장재 제조분야에서 가장 많이 사용되고 있다. PLA는 아직 불완전한 물성이어서 다른 분야에서 응용되지 못하지만, 물성이 우수한 바이오 플라스틱 또한 제조되고 있다. 우수한 물성을 지닌 바이오 플라스틱이 개발되면 의류 및 비의류용 섬유를 만드는 데 활용할 수 있다. 고온에서 견딜 수 있는 바이오 플라스틱이 개발되면 자동차 부품을 제조하는 데도 활용이 가능하다. 현재 진행되는 연구 중 나일론 4는 자동차 엔진 부품을 제조하는 데 사용할 수 있다. 소수성이 우수하고 질긴 기계적 특성이 있는 바이오 플라스틱은 전기 전자제품을 제조하는 데 유용하다. 나일론 11은 유연하면서도 내구성이 우수하고 전기가 잘 통하지 않아 노트북 부품 제조에 활용된다.
전 세계적으로 환경보전의 필요성이 널리 인식됨에 따라 사용 후 폐기하였을 때 토양 중에 있는 미생물 등에 의해 분해될 수 있는 환경친화적인 생분해성 고분자의 연구개발이 활발하게 진행되고 있으며, 앞으로 친환경 관련 산업의 발전 추세에 따라 시장도 확대될 것으로 전망되고 있다. 자연에서 분해가 빨리 되는 친환경 종이컵, 옥수수 코팅 종이컵 등 친환경 일회용품이 개발되고 있지만, 생활 필수용품과 공업제품 대부분을 차지하는 플라스틱의 친환경화가 더욱 시급한 과제로 떠오르고 있다. 따라서 기존의 석유화학 플라스틱에 비해 자연환경에 훨씬 영향을 적게 주는 바이오 플라스틱이 환경문제의 해결점이 될 것이다.

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