PLA․PET 중심으로 신증설 경쟁 … CFRP는 항공기용 채용 확대추세
화학뉴스 2014.06.16
바이오 플래스틱 시장이 본격 형성되고 있다.
PE(Polyethylene)를 시작으로 다양한 원료 및 수지가 바이오화되고 있으며 미생물을 이용한 차세대 바오이플래스틱, 바이오 EP(Engineering Plastics) 등의 실용기술 개발도 가속화되고 있다. 바이오플래스틱 시장을 개척한 PLA(Polylactic Acid)는 2014년 이후 생산능력이 대폭 확대될 전망이다. 바이오매스를 고효율로 분해‧발효하는 미생물을 발견하고 촉매를 개발한 등 바이오원료 및 바이오플래스틱 모두 상업규모의 프로세스가 확립되고 있다. 원료는 네덜란드 DSM과 프랑스 Roquette이 세계 최초로 바이오 숙신산(Succinic Acid)을 상업화했으며 독일 BASF와 네덜란드 Purac, 캐나다 BioAmber, Mitsui물산도 상업설비를 가동하고 있다. PBT(Polybutylene Terephthalate) 원료로 테스트가 진행되고 있는 바이오 1,4-BDO(Butanediol)는 미국의 Genomatica가 2013년 2만3000톤 설비를 가동개시한데 이어 BioAmber가 2014년 캐나다 소재 3만톤 설비를 가동할 예정이다. Toray는 2013년 바이오 EG(Ethylene Glycol)를 원료로 PET(Polyethylene Terephthalate)를 생산하기 시작했으며 2014년에는 TPA(Terephthalic Acid)도 바이오화해 100% 바이오 PET를 생산할 방침이다. 바가식 식물인 피마자를 이용하는 사례도 증가하고 있다. Arkema와 Toyobo가 슈퍼 EP인 PPA(Polyphthalamide)를 공동개발했고, Unitika도 2014년부터 바이오 PPA 전개를 본격화할 계획이다. 미국 벤처기업은 미생물로 합성한 바이오 폴리에스터(Polyester)인 PHA(Polyhydroxyalkanoate)를 개발해 수만톤 수준의 양산설비를 건설하고 있다. Kaneka도 PHA 파일럿 설비가 풀가동에 이르고 있어 말레이지아에서 상업설비 신설계획을 추진하고 있다. PLA는 셰일가스(Shale Gas) 채굴용 등으로 용도가 확대되고 있다. 최대 메이저인 미국 NatureWorks는 2015년까지 타이에 PLA 7만5000톤 공장을 신설하고 장기적으로 미국을 포함해 총 30만톤 생산체제를 구축할 방침이다. 중국 Zhejiang Hisun Biomaterials도 2017년까지 생산능력을 5만톤으로 10배 확대할 계획이다. 한편, CFRP(탄소섬유 강화 플래스틱)는 항공기 및 자동차용 채용이 확대되고 있다. 항공기는 보잉(Boeing) 787이 2013년 11월부터 월 10기 생산체제로 전환함에 따라 기체 및 CFRP 생산기업들이 공장 가동률을 올려 대응하고 있으며, 자동차는 BMW가 CFRP는 항공기 및 자동차의 경량화 뿐만 아니라 연비향상 및 CO2 배출 감축에도 기여하고 있다. 탄소섬유 자체는 고온 소성이 필요하기 때문에 생산공정에서 에너지를 대량 소비하지만 일본 탄소섬유협회의 LCA(Life Cycle Assessment)를 통해 최종제품에 대한 CFRP의 CO2 배출 감축효과가 입증됐다. 그러나 높은 코스트가 보급에 장벽으로 자리 잡고 있다. 항공기는 경량화가 연비에 미치는 효과가 크기 때문에 기술이 발전하면서 채용비율도 꾸준히 상승했으나 자동차는 코스트 면에서 대량생산하는 강판을 CFRP로 대체하는 것은 무리라는 의견이 주류를 이루었다. 그러나 탄소섬유, 자동차를 시작으로 관련기업들이 개발에 힘을 기울인 결과 자동차 분야에서도 사용범위가 크게 확대되고 있다. 매트릭스수지를 열경화성에서 열가소성으로 전환하는 등 효율적인 생산기술이 개발됨에 따라 레이싱카, 스포츠카 뿐만 아니라 Toray는 Daimler, Teijin은 GM과 제휴하고 있는 가운데 람보르기니(Lamborghini)가 2013년 11월 일본 나고야공업대학과 공동으로 연구개발을 진행한다고 발표했으며 Mitsubishi Rayon도 참여하는 쪽으로 협의하고 있는 것으로 알려졌다. <화학저널 2014/06/16> |
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