국내 연구진이 상업화 가능성이 높은 100% 생분해성 바이오 PBS(Polybutylene Succinate)를 개발했으나 시장 투입을 위해서는 관련 법 제정이 우선돼야 할 것으로 예상된다.
한국화학연구원 오동엽·황성연·박제영 박사 연구팀은 4월 초 사탕수수, 옥수수, 나무, 볏짚 등에서 추출한 식물자원 바이오매스(Biomass)와 석유 부산물 기반 단량체를 중합해 제조한 PBS 기반 생분해성 고강도 비닐봉지 시제품 개발을 발표했다.
기존 PBS보다 땅이나 물속에서 잘 분해된다는 장점이 있으며 자체 간이실험 결과 땅속에서 6개월 이내 100% 분해되는 것으로 확인됐다.
시장 전문가들은 해당 PBS 생분해성 고강도 비닐봉지와 빨대 등의 상용화 가능성을 높게 평가하고 있다.
옥수수 전분으로 만든 PLA(Polylactic Acid)처럼 잘 찢어지고 부서지는 등 인장강도가 약했던 기존제품과 달리 내구성을 강화했기 때문이다.
연구팀은 내구성 강화를 위해 목재펄프와 게 껍질에서 추출한 물질로 만든 나노섬유 수용액을 사용해 인장강도를 낙하산이나 안전벨트 소재로 쓰이는 나일론(Nylon)과 유사한 65-70MPa까지 끌어올렸다.
또 가격도 현재는 석유계 소재에 비해 원가가 2-3배 높으나 대량생산 시스템이 갖추어지고 본격적으로 상업화 단계에 들어서면 가격경쟁력을 가지면서 기존 비닐봉지나 빨대 수준까지 낮출 수 있다고 예상하고 있다.
한국화학연구원은 현재 시제품 단계인 PBS 연구·생산을 이어나갈 화학기업을 물색하고 있다.
국내에서는 CJ제일제당이 2016년 10월 미국 바이오벤처 바이오벤처 메타볼릭스(Metabolix)로부터 연구시설·설비·지적재산권을 1000만달러(약 112억원)에 인수하며 생산에 뛰어든 바 있다.
다만, 국내에서 PBS 봉지 등 사용제품 상용화 시기를 앞당기려면 플래스틱 사용을 금지하는 규제 외에 대체소재 사용 의무화 방안도 함께 마련돼야 할 것으로 판단된다.
미국, 유럽 등 선진국은 이미 PBS 사용 의무화에 대한 법안을 마련해 적용하고 있고 이태리와 프랑스 등 유럽연합(EU) 국가들은 2010년대 초반부터 비닐봉지 퇴출 정책을 시행하고 PBS 사용을 의무화했다.
중국 역시 2024년 대규모 생분해성 고분자 생산시설 구축을 목표로 대체소재 개발에 투자하고 있다.
국내에서는 2019년 4월1일부터 전국 대형마트, 슈퍼마켓, 백화점과 복합상점가 등에서 일회용 비닐봉지 사용을 금지했고 2018년부터는 커피전문점과 패스트푸드점에서 플래스틱 빨대 등 일회용품 사용을 제한하고 있지만 대체소재에 대한 규정은 없는 실정이다.
한국바이오소재패키징협회에 따르면, 글로벌 PBS 생산량은 2017년 205만톤에서 2022년 244만톤 이상으로 급성장하며 세계시장에서 차지하는 비중도 20-30%대로 확대될 것으로 예상된다. (K)