듀폰은 포장 및 섬유와 엔지니어링 플라스틱을 포함하여 최종 제품에 고성능 바이오플라스틱 이용을 통하여 지구에 도움을 주는 확실한 방법을 찾고 있다고 하다. 이것은 간단한 일이 아니며, 회사에 있어서도 주목할만한 이정표를 달성하는 것이다. 예를 들어서 회사의 혁신적인 Bio-PDO 물질은 이전 화학공정을 환경 효율적인 생물학적 공정으로 바꾸었다. 혁신적인 바이오재료에 대한 듀폰의 서약은 특히 포장 분야에서 재료의 범위를 혁신적으로 바꾸는 것을 목표로 하고 있다. 회사는 바이오재료에 대한 혁신적인 연구 개발의 지속 덕분에 지난 3월에 시장 조사 기업인 Frost & Sullivan으로부터 ‘올해의 바이오 기반 재료 기업’ 인증을 받았다고 한다.

이번에 Plastics Today에서는 듀폰 Industrial Biosciences의 바이오재료 글로벌 사업 담당 중역인 Michael Saltzberg과 다음과 같은 인터뷰를 진행했다.

듀폰이 강조해 온 ‘성능 기반 혁신’에 대하여 설명을 부탁한다.

Saltzberg: 바이오재료에서의 혁신은 동일 제품/물질을 보다 환경 친화적으로 만들어 주거나, 기존의 석유 기반 재료와 비교하여 우월한 기술적 능력을 갖는 새로운 재료를 개발하는 공정 혁신을 달성할 수 있게 해준다. 우리는 ‘성능 기반 혁신’을 보다 환경 친화적인 공정 및 뛰어난 성능의 재료로 만들어진 제품으로 규정하고 있다.

왜 바이오재료 개발 시장이 유망한 것인가?

Saltzberg: 바이오재료가 플라스틱 포장의 경량화 및 현재 금속 또는 유리 포장이 요구되는 활용 분야에서 플라스틱 포장의 확대를 가능하게 해주는 수동 차단(passive barrier) 솔루션이기 때문이다. 우리는 변환업자들과 브랜드 소유자들 모두가 이 새로운 재료에 큰 관심이 있는 것을 확인했으며, 주요 유망 고객들과 기밀 공동 개발 계약 하에서 연구를 진행하고 있다.

‘Sorona’는 무엇이며, Bio-PDO와 어떤 관련이 있는가?

Saltzberg: Bio-PDO는 듀폰의 독자적인 발효 공정을 이용하여 제조된 1,3-propanediol이라는 물질이다. Sorona는 듀폰에서 Bio-PDO와 terepthalic acid을 이용하여 만든 폴리머 제품명이다. Sorona의 일반명은 triexta로서 섬유와 카펫 등의 여러 활용 분야에 이용되고 있다.

Bio-PDO에 특허가 있는가?

Saltzberg: Bio-PDO을 만드는 듀폰의 공정에는 특허가 있지만, 물질 자체에 대해서는 특허가 없다. Sorona는 다른 폴리머와 비교하여 차별되는 특성과 속성을 보유한 폴리머이다. 카펫을 포함하여 일부 활용 분야에서는 나일론과 직접 경쟁할 수 있다. 다른 활용 분야에서 Sorona는 다른 합성 및 천연 섬유들과 경쟁할 수 있다.

원료는 무엇이며 고객들에게 어떻게 공급되는가?

Saltzberg: Bio-PDO는 발효 공정을 활용하여 산업용 옥수수 설탕에서 만들어진 액체이다. Sorona는 Bio-PDO와 석유에서 추출되는 terepthalic acid로 만들어진다. 일반적으로 Sorona는 섬유, 필름, 성형 부품으로 사출될 수 있는 폴리머 펠릿으로 공급된다.

Sorona의 장점은 무엇인가?

Saltzberg: Sorona는 고유의 부드러움, 신축성, 얼룩 방지 기능을 갖는 섬유로 만들어져서 의류와 카펫 등의 분야에서 뛰어난 가치를 제공해줄 수 있다. 포장 분야에서는 듀폰이 ADM(Archer Daniels Midland)와 협력하여 FDME(furan dicarboxylic methyl ester)라는 새로운 모노머를 개발하고 있다. Bio-PDO와 다른 모노머를 조합시켜서 폴리머를 만들 때에 FDME는 음료와 식품 포장에 특히 적합한 이산화탄소 및 산소 장벽을 제공하게 된다.

포장 분야에서 시장 현황은 어떤가?

Saltzberg: 포장 분야에 대해서는 Sorona는 필름에 제한적으로 활용되고 있다. FDME에 대해서는 듀폰이 ADM과 협력하여 올해 4분기에 전시 공장을 건설할 예정이다. 프로젝트가 잘 진행되면 상업화 공장이 건설되어서 2021년에 운영될 것으로 예상된다.

포장에서 FDME의 유망 활용 분야는 무엇인가?

Saltzberg: 우리는 FDMA로부터 만들어진 furan 기반 폴리머들이 탄산 음료, 맥주, 탄산수, 신선 주스 등에서 이산화탄소와 산소에 대한 장벽 특성이 중요한 경직 포장 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 또한 육류 및 치즈 포장처럼 장벽 특성이 중요한 필름 기반 활용 분야에서도 이들의 활용을 기대하고 있다.

바이오재료에서 다음은 무엇인가?

Saltzberg: FDME와 이것으로 만들어진 폴리머가 듀폰의 다음 포장 바이오재료이다. 우리는 이 재료의 상업화를 추진하고 있으며, 더 많은 개발 진척을 알리는 것을 예상하고 있다. 앞으로 더 많은 일을 해야 하지만 우리는 2021년에 상업화를 목표로 하고 있다.

출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』

원문출처

https://www.plasticstoday.com/packaging/dupont-accelerating-bioplastics-packaging-and-more/170761548757311