과거 바이오플라스틱이 전분에서 유래해서 흐리멍텅하고 볼품없어 보일 때에는 산업계에서는 아주 극소수만이 사용을 심각하게 고려했었다. 물리적 성질이 다르고 이용가능성의 불확실성과 함께 나쁜 가공성일 때 장점이라고 하면 생분해성 정도였으며, 응용분야는 골프 티나 화분 같은 것들이었다. 하지만, 이 모든 것들이 변했다. 산업이 성숙하면서, 바이오플라스틱으로 인정 받은 소재가 엄청나게 많아졌다. 현재 바이오플라스틱은 바이오매스 뿐만 아니라 석유에서도 만들어 질 수 있다. 이들은 가정용 퇴비화에도 적합할 수 있다(산업용에서만 가능할 수도 있지만). 몇몇은 생분해성이다(특정 조건하에서이지만). 많은 바이오플라스틱들이 내구성 분야를 위해 개발되었다. 응용분야는 자동차 산업에서부터 티백에 이르기까지 다양하다. 간단히 말해 바이오플라스틱은 소재가 매우 다양해 졌으며, 그 안에서 많은 것이 진행 중이다.

성장하는 바이오플라스틱 시장

바이오플라스틱은 성장하는 시장이다. 사실, 3주전 유럽바이오플라스틱협회(European Bioplastics)의 회장 Francois de Bie는 2014 Bioplastics 컨퍼런스에서 “바이오플라스틱은 ‘별(stellar)’과 같은 성장이 예상된다고 말했다. 이는 협회가 국제 생산량을 2018년까지 약 670만 톤으로 400% 이상이 성장할 것이라고 예상한 최근의 데이터를 기반으로 한 것이다. 수요는 소비자들이 점점 더 재생가능한 자원 및 지속가능한 자원을 요구하기 때문에 모든 지역에서 큰 성장이 예상된다. 특히 소위 직접대체(drop–in) 바이오플라스틱의 이용가능성으로 플라스틱 산업, 즉, 컴파운딩 기업 및 가공 기업들이 이용하게 될 것이며, 주요 브랜드 오너들도 이용하게 될 것이다. 예를 들어, 중국은 수출용 제품을 만들기 위해 바이오플라스틱 수지의 최대 소비지역이 될 것이다.
새로운 제품 개발도 이용가능한 바이오플라스틱을 더욱 넓히면서 개선된 물성을 가진 새로운 고분자(PEF) 및 소재를 낳게 될 것이다. 3D 프린팅 같은 새로운 응용분야들은 바이오플라스틱 필라멘트 소재 개발의 결과물이다. 바이오플라스틱이 중요한 역할을 할 수 있는 순환경제를 위한 규제 강화가 수요를 더욱 촉발시킬 것이다.

성장이 있는 곳에서 일자리가 창출

다음을 고려해보자. 전체적으로 유럽 바이오플라스틱 산업은 보수적으로 보아도 약 23,000개의 일자리를 이미 창출했다. European Bioplastics 연합은 2017년까지 이 숫자가 10만개의 유럽 일자리 창출로 성장할 수 있다며, 유럽 규제 당국이 이 산업을 “거대한 환경적, 경제적 성장과 일자리 창출의 잠재력을 가지고 있는지” 인식해야 한다고 권고하고 있다. 또한, 이는 유럽에 국한된 것이 아니다. 비슷하게 SPI의 CEO William R. Carteaux는 제 3차 연례 바이오플라스틱 혁신상 경진 개회 행사에서 “바이오플라스틱은 점점 더 현재 시장의 많은 부분을 대표한다. 소비자들과 정책입안자들은 폐기물을 줄이면서 수천개의 일자리를 만드는 것을 선호하기 때문에 이 분야의 지속적 성장과 발전은, 전체 플라스틱 산업 미래의 주축이 될 것이다”라고 말했다.

바이오리파이너리의 대두

Wikipedia에 따르면, 바이오리파이너리는 바이오매스 전환공정, 연료, 전력 및 화학제품 생산 설비 등을 통합한 설비이다. 이 컨셉은 현재 석유화학의 정유와 동일한 컨셉으로 석유로부터 다양한 연료 및 제품을 생산하는 것과 동일선 상이다. 아이디어는 간단하다. 단 하나의 제품 공정 대신에, 생산은 바이오유래 중간 제품 및 소재, 에너지 담체(즉, 연료) 등의 생산을 통합하는 것이다. 이런 접근에 있어서 원료는 바이오매스 자원이 무엇이든 간에 현지에서 이용가능한 것을 사용하여 효율적인 가격설정을 하는 것이다. 수입된 원료를 사용하지 않기 때문에, 그리고 또한 현지 인프라와 함께 통합될 수 있기 때문에, 바이오리파이너리는 현지 및 농촌 개발을 촉진해 주는 것으로 인식된다. 세계 경제포럼(World Economic Forum)에 따르면, 바이오리파이너리에서 발생되는 국제적 매출은 2020년까지 약 3,000억 달러 이상이 될 수 있다고 한다. 이 중 재생가능 화학제품 및 고분자 만으로도 약 150억 달러 규모이다.
다양한 플랫폼과 모델들이 연구되고 실험되고 있다. 하지만 이미 마련되어 가동 중인 바이오리파이너리들이 있다. 올해 5월, PlasticsToday는 이탈리아에서 시작된 Matrica라는 프로젝트를 소개한 바 있다.

 

주요 생산 지역이 될 아시아

한편, 아시아는 주요 바이오플라스틱 생산 허브로써의 역할을 더욱 키워나갈 것으로 예상된다. 이 지역은 이미 2013년 세계 바이오플라스틱 생산 능력의 51.4%를 차지했으며, 향후에 이루어질 것으로 발표된 프로젝트들의 대부분이 태국, 인도, 중국 등지에서 실행될 것이다. 2018년까지 바이오플라스틱의 약 75%가 아시아에서 생산될 것이다. 연구 개발에서는 선두를 지키고는 있지만 유럽은 생산능력의 측면에서는 2013년 17.3%에서 줄어들어 8%까지 떨어질 것이며, 북미는 18.4%에서 4.3%로 감소할 것이다. 남미에서의 생산은 지속세를 유지해서 12%가 예상된다.

사용 후 문제 해결

바이오플라스틱의 사용 후 문제들도 고려되어야 한다. 이는 과학자, 제조기업, 규제 당국 및 소비자들이 각기 다른 방법으로 씨름하고 있는 문제이다. 언제 플라스틱 용기가 유기물 쓰레기들과 함께 버려질 수 있는가? 바이오플라스틱은 기존 재활용 설비에서 분리될 수 있는가? 아니면 별도 회수 및 재활용 공장이 필요한가? 바이오플라스틱은 매립될 수 있는가? 예를 들어 기존의 석유유래의 것과 완전히 동일한 화학구조를 가진 바이오-PE 같은 직접 대체 바이오소재에 대한 잘못된 이해; 많은 사람들이 이해하고 있는 것과는 달리 이들은 오염에 대한 걱정 없이 기존의 소재와 함께 재활용될 수 있다. 점점 더 많은 바이오플라스틱들이 폐기물 흐름에 유입되기 때문에 이들 문제는 다루어질 필요가 있고 다루어지게 될 것이다. 사용 후 문제를 해결하는 것은 향후에 바이오플라스틱의 지속가능성 잠재력을 실현하는 데 있어 선행조건이다.

출처 : 플라스틱 사이언스 2월호 36~37p

https://www.biosafety.or.kr/bbs/mboard.asp?exec=view&strBoardID=bsn_040&intSeq=78371&intCategory=6