전세계가 플라스틱 쓰레기의 환경에 대한 나쁜 영향을 인식하고 있으며, 유럽에서는 플라스틱 전략(Plastics Strategy)이라는 대처방안을 처음으로 실시하고 있다. 그렇지만 저널리스트인 Sylvia Thompson은 포장에서 바이오플라스틱의 역할에 대하여 의문을 제기하고 있다.


 


환경 운동가들은 석유에서 만들어지는 플라스틱이 물고기와 새에 생태적 문제를 유발시키고, 이들이 최종적으로 식품 공급망을 통해서 사람에게 영향을 끼친다는 점을 강조하고 있다. 때문에 아일랜드를 포함하여 여러 나라에서는 화장품에서 마이크로비드, 1회용 컵과 빨대 및 식기구 등을 금지하고 있다. 또한 재활용 가능 플라스틱에 대한 보증금 환불 제도도 시행하고 있다. 이처럼 1회용 플라스틱을 금지시키는 캠페인들이 미디어의 헤드라인을 차지하고 있지만 여전히 많은 플라스틱이 지구에 남아있는 상태이다.


 


그렇다면 사람들이 기존 플라스틱을 대체할 바이오플라스틱의 잠재력에 대해서 충분히 알지 못하는 것일까? 그 이유는 매우 복잡하다. 바이오플라스틱에 대한 아이디어는 1920년대에 처음 나왔으며, 1970년대부터 상업적으로 생산되어 왔다. 여기서 문제점은 전분과 같은 재생가능 식물성 재료에서 플라스틱을 생산하는 것이 석유에서 대량으로 생산하는 것보다 많은 비용이 든다는데 있다.


 


아일랜드 더블린대학의 Kevin O’Connor 교수는 해산물 및 식품 가공 공장에서 발생하는 폐기물을 바이오 기반 및 생분해성 폴리머(플라스틱의 화학구조)의 원료로 이용하는 연구를 진행하고 있다. 그는 현재 전세계 플라스틱 생산에서 바이오 기반 플라스틱의 비율이 1%에 지나지 않지만 앞으로 엄청난 잠재력이 있다고 믿고 있다. 그는 “지난 5년간 여러 기업들이 바이오 기반 플라스틱 및 바이오 기반 생분해성 플라스틱으로 제품을 생산해왔다. 아일랜드도 식품 산업계의 부산물을 이용하여 바이오 기반 및 생분해성 플라스틱을 만들 잠재력을 갖고 있다.”라고 밝혔다. 더하여 그는 바이오 기반 플라스틱이 식품 생산을 위한 토지 이용과 경쟁 관계가 아니라고 밝혔다. 그는 “플라스틱 수요를 충족시키기 위해서는 농업 용지의 10%만이 요구되며, 식품 산업계의 부산물을 이용하면 이런 문제는 발생하지 않는다.”라고 강조했다


 


친환경 신소재가 요구되는 식품 및 보건분야의 제조업체들로부터 바이오 기반 및 생분해성 플라스틱의 틈새 시장이 이미 존재하고 있다고 한다. 또한 이케아(Ikea)나 레고(Lego)와 같은 거대 기업들도 관심을 보이고 있다. 예를 들어서 100% 전분으로 만들어진 폼(foam)은 폴리스티렌을 대체할 수 있으며, 2017년에 이케아는 가구의 포장에 폴리스티렌 대신에 곰팡이에 기반한 생분해성 포장의 이용을 고려하고 있다고 밝혔었다. 이 포장은 건조된 옥수수 줄기나 곡물 껍질과 같은 농업 폐기물에 곰팡이 뿌리에서 분지된 균사체가 자라게 하여서 제조한다고 한다. 해당 포장은 몇 주면은 정원에서 생분해 될 수 있다고 한다.


 


바이오 기반 생분해성 플라스틱을 개발하기 위한 범 유럽 프로젝트도 화장품 브랜디인 바디샵(Bodyshop)의 관심을 받고 있다. Seabioplas로 불리는 이 프로젝트에서는 아일랜드와 포르투갈의 물고기 양식장에서 지속가능하게 양식된 해초를 원료로 하여 바이오플라스틱을 개발하고 있다. 해당 프로젝트에 참여하는 Julie Maguire은 “우리는 갈조류에서 폴리락트산(PLA) 폴리머를 포함하여 여러 다양한 형태의 플라스틱을 만들고 있다. PLA는 3D 프린터의 원료가 될 수 있다. 물고기 양식장의 배설물을 해초가 흡수함으로써 부영양화를 막을 수 있을 분만 아니라, 폴리머 생산 후에 남겨진 단백질과 지질은 다시 물고기들을 위한 사료 첨가제로 이용될 수 있다.”라고 설명했다. 프로젝트의 산업계 파트너들은 산업화 규모에서의 생산을 위한 개발에 대하여 플라스틱 제조업체들과 논의하고 있다고 한다.


 


코카콜라도 석유유래 병을 대체하는 바이오유래 병을 이미 개발한 상태이다. 코카콜라는 2015년에 밀란에서 개최된 세계 엑스포에서 천연 식물성 당분을 주요 원료로 이용하여 만들어진 폴리에틸렌 테라프탈레이트(PET) 병인 plantbottle을 공개했었다. 2009년에 출시된 병이 바이오 기반 성분의 비율이 30%인 것과 비교하여 새로운 병은 100% 바이오 기반이라고 한다. 이 병의 특히 중요한 점은 석유유래 플라스틱과 함께 재활용될 수 있다는 점이다.


 


한편 아일랜드에서는 더블린대학에서 분사한 O’Connor 교수의 Bioplastech이 포장에 이용할 수 있는 생분해성 접착제에 대하여 산업계와 협력 연구를 진행하고 있다고 한다. 아일랜드의 코크대학 환경연구소에서 주도하는 Newtrients 프로젝트에서는 낙농 폐수에서 바이오 기반 생분해성 폴리머를 생산하는 연구를 진행하고 있다. 낙농 폐수는 탄소, 질소, 인 등이 다량으로 포함된 유기 및 무기 성분들이 함유되어 있다. 이번 프로젝트는 낙농 폐수를 이용하여 세균으로부터 생분해성 폴리머를 제조하고, 동물 사료용 고단백 식물을 키우는 것이라고 한다. 현재 실험실 규모의 연구는 완료되었고 산업화 연구가 준비 중이라고 한다.


 


2018년 1월에 처음 발표된 EU 플라스틱 전략 초안에서는 바이오플라스틱에 대한 언급이 많지 않았다. 그렇지만 EU와 중국 과학 재단의 2017년의 회의에서는 혼합 플라스틱 폐기물의 생분해를 촉진시키기 위하여 Horizons 2020에서 500만 유로를 지원한다고 약속했었다.


 


현재 매년 3억 톤의 플라스틱이 생산되고 있으며, 이 중에서 바이오 기반 플라스틱의 비율은 1% 이하로 집계되고 있다. 플라스틱 중에서 3분의 1은 1회 용품에 이용된다. 전세계 플라스틱 생산은 기름 및 가스 산출의 8%를 소비하고 있다. 플라스틱 파편 때문에 상당수의 소비자들은 석유 유래 플라스틱에 반대하고 있다. 베를린에 위치한 유럽 바이오플라스틱 협회는 앞으로 5년간 사탕수수, 목재, 옥수수에서 얻어지는 바이오플라스틱의 이용이 50% 증가할 것으로 예상하고 있다.


 


그러나 많은 소비자들이 인식하지 못하고 있는 것이 재생가능 식물 원료에서 만들어지는 플라스틱이 플라스틱 파편 문제를 해결하는데 충분하지 못하다는 점이다. 그 이유는 현재 생산되는 바이오 기반 플라스틱의 50% 이상이 생분해되지 않으며 재활용될 필요가 있다는 것이다. 바이오플라스틱이 환경에도 해를 끼치지 않기 위해서는 바이오 기반일 뿐만 아니라 생분해되어야 한다. 생분해된다고 하더라도 온도와 습도가 성분이 분해되는데 충분한 수준으로 높은 산업 퇴비화 설비에서만 가능한 경우도 많다. 더하여 생분해성 플라스틱이 재활용 망에 유입되면 오염물의 역할을 할 수도 있다.




출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)