친환경 산업동향

제목 [이탈리아] 3세대 바이오플라스틱 개발 버려지는 재료를 다시 활용
작성자 tawake88
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포장분야에서 진행되는 혁신은 농업 생산 후에 남겨진 100% 유기 물질을 이용하는 것이다. 이탈리아국립연구위원회(Italian National Research Council, 이하 CNR)의 전문가들은 이들 바이오플라스틱이 모든 용도에 적합하지는 않더라도 2020년대 초반에는 기존 플라스틱들과 경쟁할 수 있을것이라고 밝혔다.
 
전 세계의 작물 유래 폐기물을 포장에 적합한 바이오재료로 변환시킨다면 어떨까? 이것은 공상과학소설의 이야기가 아니다. 지금도 토마토 생산 폐기물에서 플라스틱을 만들어낼 수 있다. 커피, 양배추, 콜리플라워의 이용되지 않은 유기 성분들도 플라스틱 생산에 이용될 수 있다. 이런 방식으로 재생가능 및 지속가능 100% 유기 원료에서 얻어진 폴리머들이 기름에서 얻어졌거나 다른 방식의 1세대 유기 제품을 대체할 수 있다.
 
이들 바이오재료들은 이탈리아 제노바에 위치한 이탈리아기술연구소(Italian Institute of Technology, 이하 IIT)에서 연구되고 있다. IIT 스
마트소재실험실의 Giovanni Perotto는“이들의 중요한 장점은 생분해성이며, 여기에 더하여 순환경제의 절차를 촉진시키는 추가 기회도 제공하고 있다”며“한 가지 가능한 결과는 기존 폴리에틸렌(polyethylene)과 유사하지만 유기 성분이고 지속가능한 쇼핑백이다. 다시 생각해 보아도 5분간 이용하기 위하여 수천 년간 지속되는 플라스틱을 사용한다는 것은 말이 안 된다”라고 말했다.
 
혁신은 완벽한 유기 폴리머를 생산하는 것만이 아니라 버려지는 재료를 다시 활용하는데 기초하고있다. CNR의 연구소장이자 Assobioplastiche의 과학 코디네이터인 Mario Malinconico는“이러한 것이 3세대 바이오플라스틱이다. 우리는 아직 실제로 산업화되지는 않았지만, 이미 여러 시제품들이 생산된 플라스틱 생산방식에 대하여 이야기하고있다. 엄청난 양의 폐기물이 발생하는 농업 생산망이 있는 곳이라면 이러한 폴리머의 생산을 시도할수 있다”라고 설명했다. 그렇지만 어떻게 해야 이들 바이오플라스틱이 경쟁력을 갖출 수 있을까? Malinconico는“이를 분석하기 위해서는 기존 플라스틱에 수반되는 추가적인 재활용 및 오염 제거까지 고려하여 원자재 공급에서부터 관리 비용까지의 전체 수명주기에 대한분석을 실시할 필요가 있다”라고 덧붙였다.
 
비록 바이오플라스틱은 생산에 50% 이상의 비용이 더 소요되지만 2가지 요소들이 기존 플라스틱과의 격차를 좁혀줄 수 있다고 한다. 첫 번째로 유기 폴리머 포장을 위한 대형생산공장과 관련한 물류망이 확립되어 경제성이 높아지는 것이다. 두 번째로 석유추출비용이 매년 높아지는 상황에서 기존의 분해되지 않는 플라스틱에 대한 엄격한 규제를 늘리는 것이다. Malinconico는“원가 차이는 결국 상쇄될 것이며 생분해성 폴리머는 2020년대 초에 기존 플라스틱을 따라잡을 것”이라고 강조했다. 그렇다면 100% 바이오플라스틱 시제품에는 어떤 특징이 있을까? 자세히 관찰하면 해당 원료인 식물의 향기를 미세하게 느껴질 수 있다고 한다. Perotto는“우리가 IIT에서 실시한 공정은 완전히
물에 기초하고 있다. 또한 이 공정은 반나절만 소요된다. 공정을 최적화시키면 몇 시간이면 유기 폐기물에서 바이오플라스틱을 획득할 수 있을 것이다”라고 말했다.
 
이 공정의 추가적인 가치 중 하나는 유기물질을 취급할 때에 당연한 것으로 간주되지 않았던 생산의 지속가능성이다. 이들 바이오플라스틱의 내구성은 서랍이나 선반에 두면 몇 개월에서 몇 년이나유지될 수 있다. 그러나 토양이나 바다에 두면 몇 주 만에 분해된다. 이들에 대한 가장 빠르고 간단한 활용은 비식품용 포장이다. 식품에 대한 이용 안전성을 입증하는데 더 많은 연구가 요구되고 있기 때문이다. 현재 식품이 관련되지 않은 포장에 대해서는 규제가 덜 엄격하다고 한다. 더하여 이들 바이오플라스틱은 먹을 수도 있고 조리할 수도 있지만 베이킹용 종이나 뜨거운 음료와 같은 고온 조건에서는 이용할 수 없다. 이러한 맥락에서 2017년 이탈리아 밀라노에서 개최된 전 세계 식품혁신 회의인 Seeds & Chips에서 이탈리아의 Metalvuoto는 방부제를 활용하지 않고도 보존기간을 늘려줄 수 있는 포장 재료를 전시했다. 이 신선식품 포장재의 플라스틱 표면에 적용되는 수성층은 식품을 빠르게 부패시킬 수 있는 가스와 물질들을 흡수한다. 동사의 Stefano Tominetti 이사는“새로운 포장들은 안전하고 환경친화적이어야 한다.
 
그러나 물류비용을 줄이기 위해서는 뛰어난 성능에 가벼워야 한다. 또한 소비자, 유통업체, 환경에도 큰 이익을 전달할 수 있어야 한다”라고 말했다. 현재 식품포장 산업계에 요구되는 높은 기준을 감안하면 가장 가능성 있는 시나리오는 앞으로 수년간 여러 형태의 플라스틱이 공존하는 것이라고 한다. 특히 재사용 또는 재활용 목적의 포장이나 고온 조건에서는 생분해성이 기본 조건이 아니라면 기존의 플라스틱이 더 적합할 수 있다.

출처 : http://ocean.kisti.re.kr/IS_mvpopo001P.do?method=multMain&poid=kpma
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