[스크랩] 친환경 + 플라스틱 ⇒ 바이오플라스틱?
바이오 플라스틱에 대해서 들어보셨어요?
최근 녹색성장에 따른 바이오산업이 떠오르고 있는데요. 유럽의 신(新)화학물질관리제도(REACH)와 교토의정서 등 세계적인 환경 규제 강화로 바이오산업에 대한 정부 및 기업들의 관심은 꾸준히 증가하고 있습니다. 더불어 현재 대중들도 환경에 대한 중요성을 강조하고 있는 상황입니다. 이는 국내뿐만 아니라 세계적인 트렌드로 자리잡고 있구요. 이에 따라 식물자원을 활용한 바이오화학산업이 대두되고 있으며, 특히 바이오산업 중 바이오플라스틱에 대한 개발이 활발하게 이뤄지고 있습니다.
(혹시 헷갈리실까봐 ^^ 말씀드리자면..
바이오플라스틱은 친환경 플라스틱, 생분해성 플라스틱은 Bio-degradable 플라스틱으로 차이가 있습니다.)
S전자는 지난 7월 3일
'옥수수폰'으로 불리는 친환경 휴대폰 'OO'가
국내 휴대폰으로서는 최초로 환경부 산하기관인 친환경상품진흥원의 환경마크를 획득했다고 발표했습니다.
생산, 소비 과정에서 환경 오염을 적게 일으키거나 자원을 절약할 수 있는 친환경 제품에 부여되는 인증이 바로 '환경마크'라는 것인데요. 여러가지 환경관련 기준을 통과해야한다고 합니다.
기존의 플라스틱과 바이오 플라스틱은 어떤 차이가 있을까요?
- 자원 고갈 상태라는 현실속에 유가인상등 시간이 경과될수록 플라스틱 소재 가격 상승
환경소재 플라스틱
- 생분해성 플라스틱은 박테리아, 균, 곰팡이 및 조류 등 자연계의 미생물 호조건 속에서 물과 CO2 등 저분자 화학물
- 넓은 땅에서 저렴한 인건비를 이용한 옥수수 생산하여 대체소재에 대한 중요한 시점이 되었고 지날수록 가격은 저렴할 것으로 전망
▲ 이상적인 플라스틱의 순환 과정
그렇다면 친환경 플라스틱 구분 지어 볼까요~?
◀ 생분해성 플라스틱 소재로 만든 제품
생분해성 플라스틱
- 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 자연에 존재하는 미생물에 의해 물과 이산화탄소 또는 물과 메탄가스로 완전히 분해되는 플라스틱
생붕괴성 플라스틱
- 비분해성 범용 플라스틱 수지(PE, PP, PS)에 전분 같은 생분해성 물질을 일정량 첨가하여 제조한부분 분해성 플라스틱
광분해성 플라스틱
- 광산화 또는 케톤 광분해 등의 형태로 빛에 의해 분해되는 플라스틱을 말하는데, 이것은 땅속에 매립 되었을 때 분해가 되지 않는 단점이 있음
아하! 친환경 플라스틱도 한가지 종류가 아니였군요~! 생분해성 플라스틱은요 미생물에 의해 완전분해되는 플라스틱인데요. (식약아리아 회의했을 때 들은 바로는..) 미생물에게 친숙한 화학물질로 플라스틱을 만들면 땅속에 플라스틱을 묻었을 때, 미생물이 플라스틱을 항원같은 적으로 느끼는 것이 아니라 익숙한 물질로 느끼게 만들어주면 자연스럽게 분해를 해준다는.. 것이죠 ^,^* (기억이 가물가물..)
국내 및 유럽을 중심으로 확산되고 있는 환경 규제와 관련 고분자 폐플라스틱을 물과 CO2 등 자연 상태의 저분자 화합물로 환원시켜 주는 생분해성 플라스틱 개발에 박차를 가하고 있다고합니다. 생분해성 플라스틱인 PLA(Poly Lactic acid)는 옥수수에서 녹말을 분리하여 포도당을 발효, 젖산을 응축하여 생산되며 생분해되는 소재입니다. PLA 수지는 한국 식약청 및 미국 FDA , 캐나다, 일본, 독일, 유렵 등 관련 정부 기관에서 인체 및 환경에 무해한 원료로 승인이 되어 있으며 폐기시 암을 유발하는 다이옥신과 같은 유해물질이 발생하지 않는 수지로 인정되고 있습니다.
또한 생분해성 플라스틱은 사용하는 원료에 따라 천연계 고분자, 화학 합성 고분자, 미생물 생산 고분자 그리고 천연계 고분자와 화학 합성 고분자의 혼용 등 크게 4가지 형태로 분류할 수 있습니다.
천연고분자
◀ 옥수수를 활용한 플라스틱 소재로 만든 제품
- 곡물에서 추출되는 전분, 곡물의 잎이나 갈대 등에서 유래되는 Cellulose, Hemi-cellulose, 그리고 게, 새우 등의 껍질에서 유래되는 키틴질과 Protein 등등! 일반적으로 천연계 고분자는 고유 특성으로 인해 합성 또는 미생물 생산 고분자에 비해 플라스틱 가공성은 떨어지나 가격이 상대적으로 매우 저렴한 편 !
- 전분이 생분해성 플라스틱 원료로 가장 선호되고 있고 현재 가장 많이 실용화 됨. 그 이유는, 전분이 생분해성 플라스틱의 원료 중에서 생분해도가 가장 우수하다는 점, 가격이 타 원료에 비해 매우 저렴하며 자원이 풍부하고 공급이 용이하다는 점. 즉 전분은 고갈 위기에 처해있는 석유 자원에 비해, 지구상에서 녹색 식물이 존재하는 한 무한하게 공급될 수 있는 무독성의 천연계 원료라는 것이 큰 장점으로 부각!
- 생분해성 프라스틱에의 적용을 위한 대표적인 전분 변성 기술로는 기존 범용 수지인 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등처럼 일정 온도 이상에서 탄화되지 않고 형태가 자유자재로 바뀔 수 있는 열가소성을 전분에 부여한 열가소성 전분 (Thermoplastic Starch)등이 있음
합성고분자
- 발효기술에 의해 제조된 아미노산등의 원료를 중합공정을 통하여 제조된 고분자
- 생분해성 플라스틱의 원료로 사용되는 합성 고분자에는 PCL[Poly(ε-caprolactone)], PLA[Poly(lactic acid), Diol/Diacid계 Aliphatic polyester, PG[Poly(glycolic acid)], Poly(phosphate ester) 그리고 Poly(phosphazene) 등 다양한 종류가 개발됨
미생물 생산 고분자
- 이들은 폴리프로필렌과 같은 기존의 범용 수지와 유사한 물성을 갖고 있으나, 매우 고가이기 때문에 일반 플라스틱 포장재나 소모성 플라스틱 제품으로의 실용화는 현재로선 어려운 면이 있으며, 고부가가치의 의료 용도로서 일부 사용되고 있고 높은 생산 단가를 낮추고 경쟁력 있는 가격을 확보하기 위한 연구가 국내외에서 지속적으로 진행되고 있음
혼합형
- 전분 같은 천연물과 올레핀등의 기존 수지를 혼련하여 생산하는 형태로 공정도 비교적 간단하고 원가도 그다지 많이 들지 않기 때문에 많이 선호되고 있음
- 그러나, 결국 분해가 되는 것은 천연물뿐이고 기존 수지는 여전히 분해가 되지 않기 때문에 엄밀한 의미의 분해성 수지라고 할 수는 없으며, 또한 분해성을 강조하기 위해 전분함량이 많게 되면 결국 기계물성의 감소를 가져오게 되므로 이의 균형을 조절하는 것 또한 하나의 과제라고 할 수 있다~!
미래에 대한 전망.. 끄적끄적..
PLA는 지방족 폴리에스테르에 속하는 것으로, 범용 고분자재료의 기본특성을 지니고 있으며 포장재료나 가전제품 케이스재료, 분해성 섬유재료로 활용됩니다. PLA는 또한 기계 가공 성능이 뛰어나 다른 합성플라스틱 용도로까지 활용될 수 있으며, 재생가능한 생물자원을 원료로 하고 있어 차세대 자원으로 각광받고 있죠.^^
PLA는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 대신해 컵, 접시, 식기, 병, 포장용지, 비닐봉지, 부직포 등 각종 플라스틱 제품에 광범위하게 응용되는데요, 투명도와 광택이 뛰어나 포장 효과가 높은데다 기체나 수분을 잘 차단해 포장재로 훌륭합니다.
하지만 바이오플라스틱이 넘어야 할 과제들은 여전히 존재하고 있습니다.
바이오플라스틱은 석유화학제품에 비해 내열성 및 강도 등이 떨어져 제품생산에 한계가 있기 때문이죠. 또 바이오플라스틱은 원료가 곡물인 만큼 식량에 관한 문제가 꾸준히 제기되고 있는 상황입니다.
한국바이오플라스틱협회 관계자는 "바이오플라스틱에서 사용되는 옥수수 사용량은 전세계 생산량의 0.1% 정도"라며 "향후 바이오플라스틱 사용량이 늘고 발전을 거듭해도 갑자기 10% 이상 증가는 힘들기 때문에 큰 문제로 작용하지 않을 것"이라고 말했습니다. 그는 또 "동남아에서 재배되는 카사바를 이용한 개발을 비롯해 식용으로 사용하지 않는 물질을 활용한 연구도 지속할 것"이라고 덧붙였습니다.
따라서 친환경 플라스틱이 많이많이 개발되어서 올바른 녹색성장을 이끌어 갔으면 좋겠습니다. 그럼 친환경 플라스틱 개발하시는 분들 화이팅~! 
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