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산업화제품 소개
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바이오소재를 이용한 산업화제품을 소개합니다.

 

최근 에코패키징에 적용되어 왔던 바이오 플라스틱 원료 소재의 사용은 생분해 플라스틱을 이용한 일회용품 등 유통기한이 짧은 한정된 영역에 적용되고 있는 한계를 극복하고 자동차, 화장품, 문구화일, 친환경 농업용 자재, 소형 가전분야, 전기분야, 발표식품 용기, 탄소저감형 건축 토목자재 등으로 빠르게 확대 적용되고 있다. 최근에는 단순한 생분해성 수준을 탈피하여 플라스틱 등 고분자의 고강도, 항균, 신선도, 통기성 등 기능성이 강조되고 있음.(2010, 포장협회 월간 포장계).

 

 생분해 플라스틱 VS 바이오 베이스 플라스틱

 

기존 바이오 플라스틱의 종류는 크게 2종류로 나누어 구분되어 졌지만, 산화생분해의 도입에 따라

(1) 생분해 플라스틱 (Biodegradable Plastics)

(2) 산화생분해 플라스틱 (Oxo-biodegradable plastics)

(3) 바이오 베이스 플라스틱(Bio Based Plastics)

으로 크게 나눌 수 있다.

 

이중 생분해 플라스틱은 전분이나, 지방족 폴리에스터, 셀룰로오스와 같은 생분해 수지롤 만든 제품으로 인체 유해물질이 방출되지 않고 6개월 이내에 자연에서 분해되는 등 자연환경에 친화성이 높음. 하지만 열에 약하고, 너무 빠른 생분해 특성 때문에 장기간 유통하기 어려운 단점이 있음. 특히 유통기한이 긴 화장품, 부품포장재 등 산업용 포장재 및 된장, 고추장, 젓갈류, 치즈, 요구르트 등 발효식품 포장재로 사용하기 어렵다. 또한 재활용이 어렵기 때문에 쓰레기를 배출할 때 플라스틱으로 분류하여 버리면 안되는 문제점이 있음.
바이오 베이스 플라스틱은 생분해 플라스틱의 단점을 보완한 것으로 생분해 수지와 산화분해제 등을 첨가하여 만들며 자연에서 분해되기 까지 2-5년이 소요됨. 생분해 플라스틱보다 생산성이 우수하고 가격이 저렴한 것도 큰 강점이며, 재활용이 가능하여 일반 플라스틱과 함께 분리배출하면 됨.(위클리 공감, 통권 151호)

 

세계적으로 저탄소 문제가 21세기에 전세계적으로 환경문제의 핵심과제로 등장하고 있는데 최근 바이오매스(Biomass)를 원료로 제조되는 바이오 플라스틱에 관련한 특허 출원이 급증하고 있음. 바이오 베이스 플라스틱은 옥수수, 셀룰로오스, 왕겨 등 식물에서 유래하는 바이오매스를 25% 이상 함유하는 플라스틱으로 대기중의 이산화탄소 농도가 증가되는 것을 억제하는 효과가 있고, 한정된 자원이 석유의 소비량을 줄일 수 있으며, 폐기 후에는 미생물에 의해 분해되는 친환경적 소재임. 최근 바이오매스를 사용한 바이오매스 플라스틱 관련 특허는 1990년부터 2008년까지 총 1,522건이 출원되었으며, 이중 90%에 달하는 1,348건이 1999년 이후 최근 10년동안 출원되었음. 석유 화학업체 들 뿐만 아니라 플라스틱의 소비자인 전자기기, 의료, 건축업체까지 바이오 플라스틱 분야에 진출하고 있는 만큼 이 분야에 대한 특허출원은 더욱 증가될 것으로 전망하고 있음. (2009, 특허청)

 

 페트병에서 자동차까지, 실용화 단계의 바이오 베이스 플라스틱
 

최근 바이오매스 3~40%와 플라스틱 60~97%를 혼합사용한 바이오 베이스 플라스틱이 지속적으로 출시 되고 있다.(2010 포장협회, 월간 포장계)

 

• 바이오 베이스 페트병(Plant Bottle)
- 일본 Plant Bottle은 2009년 5월 첫 판매가 된 미네랄워터의 경우, 정작 내용물보다는 이를 담은 페트병이 더욱 화제가 되었음, 페트병 제조사는 환경기능을 강화하여 친환경 제품임을 표방한 해당 제품은 기존 PET원료에 사탕수수에서 추출한 바이오 에탄올을 5~30% 첨가 사용하여 페트병을 만들었다고 발표함.
 
 
- 제조사의 설명에 따르면 식물 유래 페트병을 사용했을 경우 년간 석유 사용량을 2045kl 감소시킬 수 있기 때문에 환경에 도움이 된다 라고 함.
 
- 미국 코카콜라에서도 바이오에탄올 일부를 첨가한 페트병 제품을 출시 판매중임.

 

• 생수병
- 미국내 유명한 환경친화기업인 생수업체 애로헤드 : 플라스틱 30% 적게 사용한 생수병.

 

• 식품용기
- 각종 일회용품, 다회용품, 식품용기, 주방용품 등 다양한 포장재에 적용하고 있음.

 

 

 

• 전자제품, 휴대폰 등
- 한국후지제록스의 옥수수 프린터 "다큐 프린트 C2255", 복합기 내부 드럼카트리지 커버에 적용.

 

- 에코폰(SCH-W510) : 2008년 6월 옥수수 전분으로 만들어진 휴대폰을 국내에 출시하였고, 해외에도 수출하고 있음.
 
- 삼성전자의 에코폰 역시 휴대폰 배터리 커버 등에 제일모직에서 개발한 바이오 플라스틱을 40% 함유한 친환경 소재를 사용하였음.
 
- 배터리 커버 등에 바이오매스 플라스틱을 사용하여, 국내 휴대폰 최초로 환경마크를 획득한 바 있음.

 

 

 

• 산업용 포장재
- 일본 Victor Creative Media사 : CD 케이스
: 쌀을 원료로 한 CD 및 DVD 케이스 : 비식용쌀 10% 이상과 플라스틱 레진(resin)을 원료로 하여 제작.
 
- 플라스틱이 소각될 때, 이는 탄소 중립(carbon neutrality) 관점에서 기존 플라스틱 대비 10% 적은 이산화탄소를 배출함.
 
* 탄소 중립은 쌀이 재배될 때, 벼가 이산화탄소를 흡수하기 때문에, 쌀이 소각될 때 발생하는 이산화탄소는 대기중 이산화탄소 총량 관점에서 증가하거나, 감소하지 않음을 의미함.
 


쌀을 원료로한 CD 및 DVD 케이스

 

 

• 자동차 분야
- 2009년 12월 시장에 선보인 신형하이브리드카의 경우, 자동차 차체 12곳에 식물 소재 플라스틱을 사용했다. 식물에서 추출한 포리에스테롤을 기존 재료에 혼합해 새롭게 만든 친환경 플라스틱을 차체 천장이나 기둥 등의 내장에 주로 사용하였음. 사용된 양은 실제 자동차 내장면적의 60%를 점유할 정도. 해당 신차는 옵션포함 최고가격이 426만엔의 고가임에도 불구하고, 당초 판매 목표였던 월간 3,000대를 큰폭으로 뛰어넘어, 한달동안 약 1만 4천대가 팔릴 정도로 큰 성공을 거두었음.

- 도요타, 크라이슬러, 혼다, 포드자동차 등은 자동차시트 및 타이어보강재 등에 10~30% 전분, 밀짚 등 바이오매스 소재를 적용한 자동차를 시판하고 있음.

 

 

 

• 건축토목 자재 분야
- 사방공사 등 경사면 : 식생 안정화 단계까지 분해되지 바이오 소재.
- 합성목재 : MDF 등 건축, 조경 분야, 산 바다등 회수곤란지역 토목공사, 사방공사용 형틀, 토사붕괴 방지재 등.
- PVC 소재 장판, 벽지 등 소재 대체.

 

 

• 비닐, 필름 분야
- 현대카드, 중외제약, 일본 이토엔-차들이 필름, 월마트, 풀무원, 국순당, 농업용 멀칭필름, 미니스톱, 코레일 등.

 

 

• 문구, 파일 분야
- 바이오매스 등 플라스틱 대체소재를 20~50% 첨가 사용.

 

 

• 화분 등 농원예용 자재
- 바이오매스 등 플라스틱 대체소재를 20~50% 첨가 사용.

 

 

• 기타 바이오 베이스 플라스틱을 적용한 제품화 사례
- 컴퓨터 케이스 : 케이스 중량의 70%를 식물유래 소재로 대체.
- 소니, 후지쓰의 노트북 : 10~20% 전분 사용.
- 아모레퍼시픽 : 화장품 트레이, 케이스 일부 바이오매스 사용.
- 핸드폰 : 모토로라, NTT 도코모 폴리카보네이트(PC) 소재에 10~20% 전분 사용.
- 식품용기 : CJ 선물포장재, 도미노 피자에 바이오매스 일부 사용 등.

 

 

 

 

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