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소지츠, 아사히카세이와 협업 개발 … LG화학, 식물성 원료 채용

ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)는 바이오화가 진전되고 있다.
소지츠플라넷(Sojitz Planet)은 아사히카세이(Asahi Kasei)의 SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene) 브랜드 Taftec을 상용화제로 사용해 브라스켐(Braskem)의 바이오매스 PE(Polyethylene)와 ABS를 블렌드함으로써 ABS를 바이오화했다.
브라스켐의 바이오매스 PE 브랜드 그린 PE는 사탕수수를 원료로 생산하며 사탕수수 재배부터 이산화탄소(CO2)를 흡수해 폐기물을 소각할 때 이산화탄소 배출량을 제로화할 수 있고 제조공정에서 배출되는 이산화탄소도 기존 석유 베이스 PE보다 최대 70% 적은 것으로 파악된다.
소지츠플라넷은 브라스켐과 계약을 체결하고 2012년부터 아시아‧오세아니아 지역에서 그린 PE를 공급하고 있으며 주로 비닐봉지용 HDPE(High-Density PE) 그레이드를 판매함으로써 일본 정부가 비닐봉지 유상화를 추진한 2020년 7월 이후 호조를 누리고 있다.
PE는 필름 용도가 대부분을 차지하나 최근 식품용기나 영양제 병, 부직포 첨가용, 플래스틱 자원 순환 촉진법 시행에 따라 친환경제품으로 대체되고 있는 커트러리 분야에서도 수요가 증가하고 있다.
유럽은 우유팩 등 종이 라미네이트 가공을 PE로 대체하고 있으며 일본에서도 조만간 비슷한 용도가 창출될 것으로 예상된다.
소지츠플라넷 역시 비닐봉지 뿐만 아니라 사출, 블로우, 모노필라먼트 등 광범위한 용도를 개척하기 위해 아사히카세이와 세계 최초로 ABS를 바이오화했다. ABS에 그린 PE를 블렌드하는 것만으로는 물성이 대폭 저하되는 문제가 있으나 아사히카세이의 Tuftec을 상용화제로 사용하면 PE가 미분산되는 것으로 알려졌다.
샤르피충격시험에서는 상용화제 없는 ABS 67%, 그린 PE 33% 블렌드제품이 평방미터당 16.2kJ이었던 반면, ABS 60%에 그린 PE 30%, Teftec 10%를 사용한 충격 강도 그레이드는 317kJ에 달했고 굴곡탄성률 역시 상용화제 없는 블렌드제품이 1895MPa, 충격 강도 그레이드는 1915MPa로 더 우수했다.
소지츠플라넷은 높은 충격강도와 강성, 친환경성을 강조하며 가전, 사무기기, 장식용기 용도로 제안을 확대할 계획이다.
브라스켐은 그린 PE 생산능력이 20만톤이며 2022년 4분기까지 6만톤을 증설해 소지츠플라넷의 용도 개척을 지원한 것으로 알려졌다.
LG화학(대표 신학철)도 바이오 ABS 개발에 성공해 Bio-Circular Balanced을 친환경 통합 브랜드 넷제로 신제품으로 출시했다.
LG화학은 석유화학 베이스 ABS로 이미 글로벌 시장점유율 1위를 달리고 있으며, 바이오 ABS는 재생가능 원료를 활용해 글로벌 친환경 소재 인증인 ISCC Plus를 획득해 북미 최대 장난감 생산기업인 마텔(Mattel)에게 공급한 것으로 알려졌다.
ABS 가운데 ISCC Plus 인증제품을 판매한 것은 LG화학이 아시아 최초이다.
LG화학 관계자는 “원료 생산부터 출하까지 LCA(Life Cycle Assessment)를 통해 탄소 감축 효과를 검증한 결과 기존 ABS 보다 탄소 배출량이 대폭 감소한 것으로 나타났다”고 강조했다.
LG화학은 여수단지에서 ABS 95만톤 플랜트를 가동하며 국내 시장점유율 45.1%, 글로벌 시장점유율 20.0%로 1위를 달리고 있으며, 2024년까지 22만톤 재구축 프로젝트를 통해 노후화 생산라인을 신규 생산라인으로 교체할 계획이다.
DL이앤씨가 설계부터 기자재 구매, 시공, 시운전 업무까지 수행다.
ABS는 일반 플래스틱에 비해 충격과 열에 강하고 우수한 성형성을 가져 주로 냉장고, 에어컨 등 가전제품과 자동차 소재로 사용되고 있다. (박한솔 책임연구원)