일회용의 반란! 친환경 바이오매스 플라스틱 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (152)

출처=trashhero.org

신종 코로나 바이러스 감염증(코로나19)로 1회용품 사용이 더욱 늘어났는데요. 일회용 컵부터 배달 포장재, 비닐 장갑 등 한번 쓰고 버리는 쓰레기는 제대로 재활용되지 못한 채 환경 오염을 일으킵니다. 바이러스를 효과적으로 차단하기 위해서는 1회용품 쓰기를 줄일 수도 없는데요. 

이에 자연에서 분해가 되는 친환경 바이오매스 플라스틱 제품이 속속 등장하고 있습니다. 식물성 원료로 만들어져 환경에 미치는 영향이 적은 바이오매스 플라스틱은 과연 무엇이고, 어떤 제품이 나와 있는지 살펴보도록 하겠습니다. 

◆바이오매스 플라스틱이란?

바이오매스 생산시설. 출처=elementar.com

바이오매스는 사전적으로 생물 기원을 의미하는 ‘바이오’(bio)와 물질을 의미하는 ‘매스’(mass)의 합성어입니다. 즉 생물에서 기인한 물질을 의미합니다. 대기와 물, 토양, 태양 등 자연 조건에서 광합성을 통해 형성된 유기물은 모두 바이오매스 범주에 포함되는데요. 

바이오매스 플라스틱은 그 중에서도 사탕수수와 옥수수, 감자 등 식물 유래 자원을 원료로 하여 만들어지고 있습니다. 

◆바이오매스 플라스틱 PLA

바이오매스 플라스틱 PLA 이미지. 출처=sulzer.com

바이오매스 플라스틱은 사탕수수를 이용한 바이오 폴리에틸렌과 옥수수에서 포도당, 젖산(lactic acid), 락티드(lactide) 등으로 변환과정을 거쳐 생산되는 PLA(polylactic acid)가 대표적입니다.

PLA는 생분해성 고분자 물질로 폐기되면 물과 이산화탄소로 완전 분해돼 인체와 환경에 무해한 친환경 플라스틱으로 각광받고 있습니다.

◆탄소 배출이 적은 친환경 소재

출처=phys.org

바이오매스는 광합성에 의해 만들어지는데, 이 과정에서 공기 중 이산화탄소를 필요로 하는 만큼 제품 제조 시 탄소 배출량을 줄이는 효과가 큽니다. 

또한 소각 시 유해물질이 발생하지 않으며, 옥수수 전분으로 만들어진 바이오매스 플라스틱은 산화 생분해가 쉬워 친환경 소재로 주목받고 있습니다. 

바이오매스를 원료로 만든 플라스틱 포장재. 출처=CU, 아모레퍼시픽

바이오매스를 원료로 한 친환경 플라스틱은 우리가 일상생활에서 많이 사용하는 페트병, 비닐 봉투 및 장갑, 화장품 병, 식품용기 등으로 탄생하고 있는데요. 1회용품이 많이 쓰이는 편의점에서도 바이오매스 소재를 적용한 친환경 도시락으로 교체해 나가고 있습니다. 

현재 바이오 폴리우레탄과 바이오 PET(polyethylene terephthalate), 바이오 PEF(polyethylene furanoate) 등이 속속 개발되고 있으며, 옥수수 외에도 비식용 작물과 섬유소, 해조류 등을 원료로 한 연구도 진행됨에 따라 앞으로 더 많은 분야에서 바이오매스를 소재로 한 플라스틱 제품이 등장할 것으로 기대됩니다.

출처=trashhero.org

환경문제의 주범으로 지목된 일회용 플라스틱 제품이 친환경 바이오매스로 조금씩 대체되면서 새 전환점을 맞이하게 되었는데요. 한화솔루션도 현재 바이오 베이스 합성 폴리머(고분자 화합물) 연구를 통해 포장재뿐만 아니라 자동차, 전자제품의 소재로 이용할 수 있는 친환경 엔지니어링 플라스틱을 개발하고 있습니다. 환경을 생각한 플라스틱 제품 개발을 위해 끊임없이 연구하는 한화솔루션에 많은 응원 보내주길 바랍니다. 

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