플라스틱 제품도 ‘식물성’ 원료인지 따져 고르세요! [우리가 몰랐던 과학 이야기] (310)

 
화장품이나 세제 등 친환경 제품을 고를 때 보통 제일 먼저 확인하는 것이 있지요. 바로 식물성 원료의 함유량입니다.

앞으로 플라스틱 제품을 고를 때도 식물성인지 확인해야 할 때가 왔습니다. 바로 식물성 원료를 기초로 한 ‘바이오 플라스틱’이 친환경 대안으로 떠오르고 있기 때문입니다.

바이오 플라스틱이라고 하면 땅에서 100% 생분해가 되는 제품을 떠올릴 텐데요. 하지만 바이오 플라스틱이라고 해서 모두 생분해가 되는 것은 아닙니다. 생분해 제품보다 이산화탄소 저감에 중점을 두고 있는 ‘바이오 베이스 플라스틱’이 세계적으로 점점 주목을 받는 추세인데요. 

오늘은 헷갈릴 수 있는 생분해 플라스틱과 탄소 저감에 중점을 둔 바이오 베이스 플라스틱에 대해 자세히 알아보겠습니다.

◆바이오 플라스틱이란?

출처=https://osmosys.eu

 
바이오매스(Biomass)를 기반으로 만들어진 고분자 플라스틱입니다. 

원료와 분해 메커니즘, 생산방법 등에 따라 생분해성 플라스틱(Biodegradable plastics)과 바이오 베이스 플라스틱(Bio-based plastics)으로 구분할 수 있습니다.

생분해성 플라스틱은 바이오매스 함량이 50∼70%로, 셀룰로스 대비 6개월간 90% 이상 분해되어야 합니다.

이와 달리 바이오 베이스 플라스틱은 식물체 기반 바이오매스를 20∼25% 함유해 석유계 제품 대비 온실가스 배출량이 적어 탄소 저감에 도움을 주고 있습니다.

◆생분해성 플라스틱

출처=www.tencom.com

 
크게 천연물 합성계와 석유화학 합성계, 미생물 합성계로 구분할 수 있습니다.

-천연물 합성계: 옥수수, 사탕수수 등이 원료로 사용되며, 물성이 떨어지지만 약 70%의 탄소 배출 저감효과가 있다. PLA(Poly lactic acid), TPS(Thermo plastics starch), AP(Aliphatic polyester), CA(Cellulose acetate), CDA(Cellulose di acetate) 등이 대표적이다.

-화학 합성계: 석유에서 유래했지만, 생분해가 용이한 고분자로, 물성이 우수해 널리 활용되고 있다. PBS(Poly btylene buccinate), PCL(Poly capro lactone), PEU(Poly ester urethane), PGA (Ploy glycolic acid), PBAT(Poly butylene adipate-co-terephthalate) 등이 대표적이다.

-미생물 합성계: 미생물이 양분의 저장 형태나 배설물 형태로 생산한 고분자를 이용한 플라스틱이다. PHA(Poly hydroxy alkanoic acid), PHB(Poly 3-hydroxybutyrate), PHV(Poly 3-hydroxy valerate), 풀루란(Pullulan) 등이 대표적이다.

◆산화 생분해 플라스틱(Oxo-biodegradable plastics)

출처=www.plastivision.org

 
산화 생분해 플라스틱은 기존 범용 제품에 바이오매스, 산화생분해제, 상용화제, 생분해 촉진제, 자동산화제, 불포화 지방산 등을 첨가해 제조합니다. 

산화방지제를 써 최종 생분해 기간을 제어할 수 있도록 설계된 생분해 플라스틱이라고 할 수 있습니다. 산화 생분해 플라스틱 종류로는 옥소 바이어 폴리에틸렌(Oxo bio PE), 옥소 바이오 폴리프로필렌(Oxo bio PP), 옥소 바이오 폴리아마이드(Oxo bio PA) 등이 있습니다.

◆탄소 저감형 바이오 베이스 플라스틱 

출처=코카콜라

 
바이오 베이스 플라스틱은 생분해 제품보다 이산화탄소 저감에 중점을 두었다는 점에서 차별성을 가지고 있습니다. 

생분해 플라스틱은 유통 과정에서 생분해 가능성, 낮은 물성과 높은 가격, 그리고 재활용이 어렵다는 단점이 있습니다.

바이오 베이스 플라스틱은 이러한 단점을 보완하기 위해 생분해 수지와 산화분해제 등을 첨가해 우수한 물성과 높은 생산성을 지니게 한 것이 특징입니다. 또 가격이 저렴하고, 일반 플라스틱과 함께 분리 배출을 할 수 있다는 장점이 있습니다.

종류로는 바이오 폴리아마이드(Bio-PA), 바이오 폴리에틸렌(Bio-PE), 바이오 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트(Bio-PTT), 바이오 폴리에틸렌테레프탈레이트(Bio-PET), 바이오 폴리프로필렌(Bio-PP) 등이 있으며, 페트병과 비닐은 물론이고 자동차 소재까지 그 범위가 확장되고 있습니다.

◆식물성 기반, 바이오 PVC의 등장!

 
우리 생활 속에서 가장 많이 사용하는 플라스틱 소재 중 하나인 PVC에도 식물성 원료를 이용한 바이오 제품이 등장했습니다. 한화솔루션은 지난 4월 국내 PVC 가공업체들과 협력해 폐식용유나 옥수수 등을 쓴 친환경 바이오(Bio-balanced) PVC 생산을 시작했는데요. 이렇게 만들어진 바이오 PVC는 바닥재와 벽지, 파이프, 타포린(방수포), 랩 등 다양한 제품에 이용될 예정입니다.

폐식용유 등을 재활용해 폐기물을 줄이고, 생산 과정에서는 탄소 배출을 줄일 수 있어 환경 보호에 기여하고 있는 바이오 PVC! 이제 플라스틱 제품을 고를 때도 어떤 원료로 만들어졌는지 꼼꼼하게 따져야겠습니다.

한화솔루션 블로거