바이오 플래스틱은 지구온난화, 화석자원 고갈, 해양쓰레기 등 폐기물 문제에 유효한 솔루션을 제공하며 그린 이노베이션, 자원순환형 사회에 기여하는 소재로 보급이 확대될 것으로 기대되고 있다.
국제사회는 파리기후변화 협정을 체결하고 지속가능한 발전목표(SDGs)를 채택하는 등 자원순환형 사회를 실현하기 위해 다양한 움직임을 보이고 있으며 제조기업 역시 대응책 마련 없이는 존속·발전할 수 없는 시대로 전환되고 있다.
그러나 바이오 플래스틱은 보급에 경제성이 장벽으로 자리 잡고 있어 코스트다운을 포함해 다양한 과제를 해결함과 동시에 환경을 정비해야 할 것이 요구되고 있다.

PLA·PHA, 세계시장 성장 견인
바이오 플래스틱은 식물 베이스 플래스틱과 미생물에 따라 최종적으로 물, 이산화탄소(CO2)로 분해되는 생분해성 플래스틱으로 분류된다.
유럽 바이오플래스틱협회에 따르면, 글로벌 바이오 플래스틱 생산능력은 2017년 205만톤에서 2022년 244만톤으로 확대될 것으로 예상되고 있다.
주로 PLA(Polylactic Acid), PHA(Polyhydroxyalkanoate) 등이 성장을 견인하며, 특히 PHA는 생산능력이 3배 확대됨으로써 상업 규모로 성장할 것으로 예측되고 있다.
바이오매스 비생분해성 플래스틱은 2017년 글로벌 생산능력이 약 102만톤으로 바이오 플래스틱 전체의 약 56%를 차지했다.
특히, 바이오매스 PE(Polyethylene)는 유럽을 중심으로 생산능력 확대 계획이 진행되고 있어 성장을 계속할 것으로 예상되고 있다.
일본에서는 CSR(Corporate Social Responsibility) 활동을 중시하는 수요기업을 중심으로 채용을 확대하고 있다.
바이오 PET(Polythylene Terephthalate)는 일본 산토리(Suntory)와 코카콜라(Cocacola)가 음료수병에, 세븐일레븐(7-Eleven)이 샐러드용기에 채용하고 있으며 바이오 PE는 이온(AEON), 디즈니리조트(Tokyo Disney Resort), 세븐일레븐, 맥도날드(McDonald)가 비닐봉투에 사용하고 있다.
최근에는 도요보(Toyobo)와 미쓰이(Mitsui)물산이 신비나(Synvina)와 공동으로 상업화를 추진하고 있는 PEF(Poly-ethylene Furanoate)가 기능성 측면에서 주목받고 있다.
100% 바이오 소재로 이루어진 PEF는 가스차단성, 투명성, 내열성 등이 PET에 비해 뛰어난 것으로 알려졌다.
가네카(Kaneka)는 최근 마이크로 플래스틱에 따른 해양오염이 문제시되고 있는 가운데 100% 식물 베이스 생분해성 PHBH를 개발해 유럽 인증기관으로부터 바닷물에서 생분해됨을 인증하는 OK Biodegradable MARINE을 취득했다.
바닷속에서의 생분해성은 앞으로 주요 연구개발(R&D) 소재로 부상할 것으로 예상되고 있다.
일본은 지방자치단체들도 채용을 본격화하고 있다.
도쿄(Tokyo)는 바이오매스 PE를 활용한 가정용 유료 쓰레기봉투를 생산하기로 결정했다.
일본에서 가정용 유료 쓰레기봉투에 바이오매스 PE를 활용하는 것은 처음으로 교토의정서 탄생 20주년을 맞아 시험적으로 대책을 시작한 것으로 파악되고 있다.

NatureWorks, PLA 고부가가치화 집중
글로벌 최대의 PLA 메이저인 NatureWorks는 Ingeo 브랜드를 아시아, 북미, 중남미, 유럽 등 다양한 지역에 공급하고 있다.
NatureWorks는 옥수수에서 추출한 글루코오스(Glucose)를 활용해 미국 네브라스카(Nebraska) 소재 PLA 15만톤 공장을 가동하고 있으며 수요 신장에 대응하기 위해 생산능력 확대를 계획하고 있다.
2018년에는 ①필터용을 포함한 섬유·부직포, ②포크, 숟가락, 컵 등 일회용 식도구 및 식품 포장재, ③기능성 필름, ④접착제, 코팅제 등에 사용하는 중간체 락티드(Lactide) 등 고부가가치 분야에 중점을 두는 5개년 계획을 시작했다.
생분해성 뿐만 아니라 소수성 등 기능성 폴리머가 보유한 특성을 활용할 수 있는 분야에 대한 대책을 추진할 방침이다.
이밖에 3D프린터용 필라멘트 소재, 수축필름 시장을 개척하고 있으며 사무기기 등 내구재 커버에 사용되는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)를 대체하는 소재로 제안하고 있다.
NatureWorks는 수요기업에게 PLA를 안정적으로 공급함과 동시에 기술력이 뛰어난 일본기업과 협력해 가공제품을 글로벌 시장에 공급하는 체제를 구축할 방침이다.
또 메탄(Methane)에서 PLA 원료인 젖산(Lactic Acid)을 직접 합성하기 위한 연구개발을 진행하고 있다.
NatureWorks는 해당기술이 성립되면 원료부터 폴리머까지 제조공정이 간략해져 코스트 감축 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.

MCH, 뛰어난 특성으로 신규용도 개척
Mitsubishi Chemical(MCH)은 바이오 EP(Engineering Plastic) 브랜드 Durabio와 생분해성 플래스틱 바이오 PBS(Polybutylene Succinate)를 중심으로 바이오 플래스틱 사업을 적극화하고 있다.
재생 가능한 자원을 원료로 사용할 뿐만 아니라 코스트경쟁력 및 부가가치를 향상시킴으로써 지속적으로 성장할 수 있는 고수익형 사업으로 육성할 방침이다.
Durabio는 당 베이스 이소솔바이드(Isosorbide)를 원료로 사용하는 바이오 EP로 PC(Polycarbonate)를 뛰어넘는 투명성과 내충격성, 내열성, 내후성 등을 보유하고 있다.
특히, 자동차용으로 채용이 확대되고 있다.
도장 없이 수지에 착색제를 배합하는 것만으로 외관에 광택을 부여할 수 있어 내장재 뿐만 아니라 대형 외장부품에도 투입되고 있다.
광학특성도 뛰어나 스마트폰 디스플레이 소재로도 사용되고 있으며 최근에는 화장품 용기용 그레이드를 새롭게 개발한 것으로 알려졌다.
또 세균이 잘 붙지 않는 등 독특한 특성을 활용해 의료 분야 개척을 추진하고 있다.
MCH는 Durabio의 용도를 다양화함으로써 2020년 구로사키(Kurosaki) 공장의 생산능력을 2만톤으로 4배 확대할 계획이다.
식물 베이스 숙신산(Succinic Acid)과 1,4-BDO(Butanediol)를 원료로 사용하는 바이오 PBS는 PBAT(Polybutylene Adipate Terephthalate), PLA에 비해 생분해성이 뛰어나고 내열성, 다른 소재와 복합할 수 있는 특성 등을 보유하고 있다.
미국 식품의약국(FDA)의 식품접촉물질 신고제도에 관한 인증도 취득했으며 타이 PTT와 합작으로 설립한 PTT MCC Biochem을 통해 2만톤 공장을 가동하고 있다.
농업용 멀티필름, 비료봉투, 포장재 외에 커피머신 캡슐, 종이컵용 PE 라미네이트 대체소재로 수요가 증가하고 있는 것으로 알려졌다.

Unitika, 3D프린터·자동차 시장 공략
유니티카(Unitika)는 옥수수 베이스 Terramac 브랜드를 시작으로 특색 있는 바이오 플래스틱을 공급하고 있다.
Terramac은 소재 특유의 물성을 끌어내는 기술이 뛰어난 것으로 평가되고 있으며 옥수수에 포함된 전분을 발효시켜 생성되는 젖산을 중합한 PLA에 다양한 기능을 부가하기 위해 다양한 가공을 실시하고 있다.
섬유, 부직포, 성형가공용 수지 형태로 공급하고 있으며 야마나카(Yamanaka)와 공동 개발한 삼각형 티백용 수요가 주류를 이루고 있다.
Terramac으로 생산한 삼각형 티백은 풍미 향상에 도움이 되는 삼각형 형태를 유지하는데 가장 적합한 경도를 보유하고 있고 사용 후 퇴비로 사용할 수 있다는 점이 높은 평가를 받아 유럽을 중심으로 수요가 확대되고 있다.
앞으로는 감촉이 좋고 거품이 잘 생기는 이점을 바탕으로 샤워타올용으로 판매를 확대하고 투명성이 높고 잘 부러지지 않는 모노필라멘트를 개발해 3D프린터 시장을 공략할 방침이다.
아울러 유니티카는 Terramac과 함께 식물 베이스 방향족 PA(Polyamide) 수지 XecoT 판매를 강화하고 있다.
XecoT는 피마자 씨에서 추출한 피마자유를 원료로 사용하는 슈퍼 EP로 내열성 등이 뛰어난 것으로 알려졌다.
자동차 덕트부품, 센싱카메라 커버 및 경통용 그레이드를 새롭게 추가했으며 다양한 분야에 보급을 확대함으로써 2000톤 생산체제를 구축할 방침이다.

Sojitz, 친환경 그린 PE 공급 확대
Sojitz Planet은 Green PE 공급을 확대하고 있다.
파리기후변화협정 발효 등을 계기로 유럽·미국을 중심으로 채용이 가속화되고 있으며, 특히 아시아 플래스틱 가공지역에서 거래가 활발해지고 있는 것으로 알려졌다.
Green PE는 사탕수수 폐당밀을 원료로 사용하는 식물 베이스 수지로 석유 베이스 일반 PE와 조성이 동일하며 동등하게 가공·사용할 수 있는 특징이 있다.
Sojitz Planet은 2012년 Green PE 생산기업인 브라질의 브라스켐(Braskem)과 아시아 대리점 계약을 체결했으며 최근 들어 판매가 본격 확대되기 시작한 것으로 알려졌다.
특히, 유럽·미국기업이 기후 변동에 대응한 친환경제품, 포장자재에 높은 관심을 보이면서 아시아에서 Green PE 가공시장이 확대되고 있는 것으로 파악되고 있다.
Sojitz Planet은 가공공장을 대상으로 컨퍼런스를 개최하는 등 홍보활동을 적극 추진하고 있다.
일본에서도 Green PE에 대한 관심이 높아지고 있다.
주력인 식품용 필름, 비닐봉투, 용기류 등 일반소비자용과 함께 산업용으로도 채용이 증가하고 있으며 도쿄올림픽·패럴림픽을 앞두고 수요가 더욱 늘어날 것으로 예상되고 있다.
Sojitz Planet은 최근 브라스켐과 계약을 연장했다.
공급기간 연장 뿐만 아니라 판매수량 증가도 계약내용에 포함해 앞으로 3년간 판매를 3배 이상 확대할 방침이다.