중국이 생분해성 수지 생산을 본격화하고 있다.
중국은 환경규제 강화에 플래스틱 오염에 대한 대응이 요구되면서 친환경 수지와 생분해성 플래스틱 프로젝트를 다수 추진하고 있다.

PBAT‧PBS‧PLA 프로젝트 본격화
Qingzhou Tianan Chemical은 PBAT(Polybutylene Adipate-co-Terephthalate), PBS(Polybutylene Succinate) 상업화 프로젝트에 착수했다.
엔지니어링 사업을 영위하고 있는 China Textile Academy와 합작으로 PBAT, PBS 프로젝트를 추진하며 산둥성(Shandong) 웨이팡(Weifang)의 칭저우(Qingzhou) 경제개발구 고분자화공원구에서 2021년 2월 No.1 5만톤, 2022년 3월 No.2 15만톤을 상업 가동함으로써 총 20만톤을 상업화할 예정이다.
Qingzhou Tianan Chemical은 MTBE(Methyl tert-Butyl Ether)를 비롯해 석유화학제품과 석유제품을 주력 생산하고 있는 가운데 생분해성 수지 시장에 진출함으로써 석유제품 중심의 저수익 사업구조에서 탈피하는 것을 목표로 하고 있다.
바이오 플래스틱은 중국 정부가 2021년부터 시행하는 제14차 5개년계획의 성장영역 신소재로 설정하면서 화학기업들의 생산 및 연구개발(R&D) 움직임이 가속화되고 있다.
컴파운드 생산기업 킹파(Kingfa)는 2020년 주하이(Zhuhai) 플랜트의 생산능력을 6만톤에서 17만톤으로 확대했고 2021년에는 하이난성(Hainan)에도 신규 플랜트를 건설할 예정이다.
Changhong Polymer Scientific & Technical도 앞으로 5년 동안 저장성(Zhejiang) 닝보(Ningbo)에 생분해성 수지 60만톤 생산기지를 건설할 계획이다. No.1 프로젝트에 25억위안을 투입해 PBAT와 PBS 등을 30만톤 상업화하는 것으로 알려졌다.
석유화학기업 Qixiang Tengda도 광시좡족자치구의 친저우(Qinzhou)에 건설하고 있는 신소재 생산기지에서 PLA(Polylactic Acid) 5만톤과 PBAT 6만톤을 생산할 계획이다.
중국 석유화학 메이저인 완후아케미칼(Wanhua Chemical) 역시 생분해성 수지 투자를 준비하고 있다. 제14차 5개년계획 기간 동안 닝보에 새로운 연구실을 설립하고 PBAT, PLA 개발을 추진한다.

신장위구르, 2차에 걸쳐 70만톤 건설
신장위구르에서도 대규모 생분해성 수지 프로젝트를 진행하고 있다.
Xinjiang Wangjinglong New Materials은 PBAT 10만톤 플랜트 건설을 추진하고 있으며 수요에 따라 No.2 60만톤 추가 건설을 검토하고 있다.
총 300억위안(약 4조5000억원)을 투입해 EG(Ethylene Glycol), EP(엔지니어링 플래스틱) 등 생산능력 130만톤의 생산체인을 구축할 계획이다.
중국 정부가 폐플래스틱 사용을 제한하며 대체제품 개발이 요구됨에 따라 대규모 투자를 단행하는 것으로, Xinjiang Wangjinglong New Materials은 신장위구르자치구 바이골린몽골의 쿠얼러(Korla) 지방정부와 최근 생분해성 수지 관련 프로젝트 추진에 합의했다.
쿠얼러시 석유화학산업원에 건설할 예정이다. 이미 환경영향 평가를 통과했고 건설공사에 조기 착수하는 것을 목표로 하고 있다.
No.1 프로젝트에는 6억5500만위안을 투입해 PBAT 10만톤을 건설하고 No.2 프로젝트에서는 PBAT 60만톤과 원료 EG 40만톤, POM(Polyacetal) 20만톤 등 체인을 구축할 방침이다.
중국 정부가 2025년까지 1회용 플래스틱 가공제품 생산, 판매, 사용을 부분적으로 금지하거나 제한할 예정 아래 대체제품 사용 및 개발을 장려하고 있기 때문으로, Xinjiang Wangjinglong New Materials은 농업용 필름, 택배 포장소재, 식품 트레이 등 다양한 분야에서 PBAT 소재를 활용할 수 있다는 판단 아래 상업생산을 결정했다.
PBAT 제조기술은 Shanghai Wuzheng Engineering으로부터 라이선스할 예정이다.
신장위구르에서는 Xinjiang Zhongtai Chemical이 PTA(Purified Terephthalic Acid) 120만톤, CNPC는 자회사를 통해 타림유전을 활용하는 ECC(Ethane Cracking Center) 프로젝트를 추진하고 있다.

CPCIF, 신증설 프로젝트 난립 “우려”
중국 정부는 2025년까지 플래스틱 생산‧유통‧소비‧회수‧폐기와 관련된 기본적인 관리 시스템을 확립하고 주요 도시에서 플래스틱 매립 처리량을 대폭 감축할 방침이다.
다만, 중국 각지에서 본격화되고 있는 생분해성 수지 신증설 프로젝트에 대해 실효성이 떨어진다는 비판이 제기되고 있다.
중국 석유‧화학공업연합회(CPCIF) 관계자는 바이오 플래스틱이 환경오염 대책으로 유효하다는 점을 인정하면서도 100만톤에 달하는 신증설 프로젝트에 대해서는 단순히 생산능력을 확대하는 것만이 능사는 아니라고 경고하고 있다.
개발속도에만 집착하며 기술력이 떨어지는 생산제품을 출시하게 될 상황을 우려하면서 용도와 사용 후 회수까지 종합적으로 검증한 후 투자해야 한다고 조언하고 있다.

PBAT, 100% 생분해에 가까운 소재
PBAT는 플래스틱의 일종이나 토양에서 생분해되는 것으로 나타나 석유화학기업들이 주목하고 있다.
스위스 취리히공대(ETH Zurich)와 스위스 연방 수생과학기술연구소(Swiss Federal Institute of Aquatic Science & Technology)가 토양 미생물이 PBAT 폴리머를 생분해하는 것을 확인해 연구 결과를 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 저널에 게재하면서 주목받고 있다.
PBAT는 PE(Polyethylene)처럼 석유 베이스 폴리머로 멀칭소재 뿐만 아니라 다양한 가공제품 포장에 투입할 수 있는 것이 특징이다.
연구팀은 실험에서 탄소13 동위원소를 사용해 PBAT의 생분해 과정을 정확하게 분석한 결과 PBAT에서 나온 탄소13이 미생물 호흡에 따라 단순히 이산화탄소로 변화하는 것에 그치지 않고 폴리머 표면 미생물의 바이오매스와 결합하는 것을 발견했다.
지금까지 생분해되는 것으로 알려진 모든 소재는 사실 100% 생분해를 만족시키지 못하고 있다. 단순히 사람 눈에 안 보이는 작은 조각으로 부서지지만 본질은 그대로인 채 환경 속에 그대로 남아 있기 때문이다.
연구팀은 60g의 흙을 0.1리터의 유리병에 넣고 PBAT 필름을 삽입한 뒤 6주 후 토양 미생물이 어느 정도로 PBAT 표면에 서식하는지를 측정했다.
이를 통해 진정한 생분해는 미생물이 폴리머 체인 안의 모든 탄소를 사용해 대사작용을 일으켜 에너지를 생산하거나 바이오매스를 형성하는 것을 의미하며 PBAT 소재가 비슷한 현상을 일으킨다는 사실을 확인했다. 
하지만, 실제 자연환경 토양에서는 PBAT가 어느 정도 시간이 지나야 생분해되는지 정확한 시간을 밝혀내지는 못했다.
자연토양에서 장기간에 걸친 실험이 필요하기 때문으로, 플래스틱 오염이 가져올 지구환경 문제를 해결하기에는 아직 이른 것으로 평가되고 있다. 특히, 해양을 오염시킨 플래스틱도 생분해될지 장담하지 못하고 있다. 
다만, 초보적인 수준이지만 토양에서의 플래스틱 생분해에 대한 중요한 첫 번째 발걸음을 내디딘 것으로 평가되고 있다.
멀칭은 농사기법으로, 검고 얇은 플래스틱 필름인 멀치(Mulch)를 흙 위에 덮어 햇빛을 차단하는 방법을 말하며, 멀칭을 하면 잡초가 잘 자라지 않아 아주 편리하게 농사를 지을 수 있지만 필름이 플래스틱의 일종이어서 토양을 오염시키는 문제가 제기되고 있다.
멀칭에는 PE 필름이 사용된다. (강윤화 선임기자: kyh@chemlocus.com)