[과학탐구] 바이오 플라스틱은 뭘로 만들어지길래 미생물이 분해하는걸까?

 

바이오 플라스틱은 기존의 플라스틱과 달리,

생물체에서 유래한 원료를

사용하여 만든 플라스틱입니다.

기존의 플라스틱을 대체하여

환경 보호에 기여할 수 있는 소재로

주목받고 있습니다.

바이오 플라스틱의 특성을 살펴보고자합니다.

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바이오 플라스틱의 원료

바이오 플라스틱은 만들어지는 원료에 따라 크게 2가지로 나뉩니다.

식물성 원료로 만든 바이오플라스틱은 일반적으로 생분해성이 높아 환경 친화적이며, 동물성 원료로 만든 바이오플라스틱은 강도와 내구성이 뛰어나 산업용 부품에 많이 사용됩니다.

• 식물성 원료: 옥수수, 콩, 사탕수수, 감자 등의 전분을 발효시켜 얻은 젖산이나 식물성 기름을 원료로 만듭니다.
• 동물성 원료 : 새우, 게 등의 껍질을 포함한 키틴질을 기초로 하여 만듭니다.

	특성	원료
식물성	생분해성	옥수수, 콩, 사탕수수, 감자 등
동물성	강도와 내구성	새우, 게 등의 껍질을 포함한 키틴질

 

 

 

바이오 플라스틱의 특성

친환경성

바이오 플라스틱은 화석 연료에서 추출한 원료를 사용하지 않으며, 제조 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않습니다. 또 자연에서 쉽게 분해되어 환경 오염을 일으키지 않습니다.

 

생분해성

일정한 조건에서 미생물에 의해 완전히 분해될 수 있는 생분해성을 가지고 있습니다. 자연 분해 과정에서 화학 물질의 방출이나 환경 오염의 위험이 없습니다. 온실가스 배출량이 적고, 에너지 소비량도 낮아 친환경적인 소재로 평가 받고 있습니다.

 

강도

기존의 플라스틱과 유사하거나 더 높은 강도를 가지고 있습니다. 이는 식물성 원료를 사용하여 제조되는 과정에서 원료의 조직이 더욱 치밀해지기 때문입니다.

기존의 플라스틱보다 더 높은 강도를 갖게 하는 이유는 식물성 원료를 사용하여 제조되는 과정에서 원료의 조직이 더욱 치밀해지기 때문입니다. 또, 식물성 원료는 일반적으로 석유 기반의 원료보다 더 높은 밀도를 가지고 있어, 더 높은 강도를 가질 수 있습니다.

 

내열성

바이오 플라스틱은 기존의 플라스틱보다 내열성이 떨어집니다. 이는 식물성 원료가 열에 약하기 때문입니다.

 

 

 

바이오 플라스틱의 개발 사례

Tecnaro

독일의  Tecnaro는 Arboform을 비롯한 다양한 바이오플라스틱 제품을 생산하고 있으며,  Arboform은 목재에서 추출한 리그닌, 셀룰로오스 섬유 및 일부 첨가제의 세 가지 천연 성분으로 구성된 바이오 플라스틱입니다. 

Arboform은 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 특히 식품 용기나 의료용품 등 인체에 직접적으로 닿는 제품에 사용하기 적합합니다.

 

DSM 엔지니어링 머티리얼즈

DSM 엔지니어링 머티리얼즈가 엔지니어링 플라스틱 소재 Stanyl®를 개량해 업계 최초로 최대 100% 바이오 기반 엔지니어링 플라스틱, Stanyl® B-MB (Bio-based Mass Balanced)를 국내 출시했습니다.(보도자료 2022년 8월 1일)

바이오 기반 엔지니어링 플라스틱  Stanyl  B-MB 출시 (이미지출처 : 디에스엠엔지니어링머티리얼즈코리아)

 

코스텍

전기자동차 전장부품, 플라스틱 사출성형, 전자장비 산업용 하드웨어의 통합 솔루션 제공 전문 기업으로 자동차 부품에 바이오 플라스틱을 적용하였습니다.

 

 

바이오 플라스틱의 상용화 수준

바이오 플라스틱의 상용화는 국가와 지역에 따라 다르지만, 전 세계적으로 빠르게 성장하고 있습니다.

일부 식품 용기, 포장지, 일회용품 등에서 바이오 플라스틱이 기존의 플라스틱을 대체하고 있습니다. 자동차 부품, 전자제품 부품 등 산업용 부품에서도 바이오 플라스틱의 사용이 증가하고 있습니다.

 

아직은 기존의 플라스틱보다 가격이 비싸고, 강도와 내열성이 떨어지는 등의 단점이 있어, 상용화에 한계가 있습니다. 기술 발전과 함께 생산 비용이 감소하고, 성능이 개선되면, 바이오 플라스틱의 사용이 더욱 확대될 것으로 예상됩니다.

 

국내에서는 한국테크노파크진흥원(산업통상자원부, 대구광역시 지원)에서  '친환경 바이오 플라스틱 상용화 지원' 사업이 진행되고 있으며, 이를 통해 바이오 플라스틱의 상용화를 촉진하고, 환경 보호에 기여하고 있습니다. 

 

한국테크노파크진흥회 홈페이지 화면 캡춰  http://www.technopark.kr/businessboard/190884