[이코리아]슬롯사이트 꽁머니 환경오염에 대한 우려가 높아지고 있는 가운데친환경 소재에 대한 수요가 증가하고있다. 국내에서도 생분해성 슬롯사이트 꽁머니 개발은 활발히 진행되고 있으며, 여러 기업과 연구 기관이 다양한 기술과 제품을 선보이고 있다.
24일 관련 업계에 따르면 2022년 기준 전 세계 슬롯사이트 꽁머니 생산량은 연간 4억3000만 톤(t)에 달한다. 이들 슬롯사이트 꽁머니의 대부분은 난분해성 소재로 만들어져 폐기 후 분해되지 않고 환경과 인체에 악영향을 끼치고 있다. 특히 산업용 슬롯사이트 꽁머니 소재의 약 40%를 차지하는 패키징 분야에서 슬롯사이트 꽁머니 필름 사용량이 늘어나면서 폐슬롯사이트 꽁머니 문제가 심각한 상황이다.
이에 폐슬롯사이트 꽁머니에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위해 생분해성 슬롯사이트 꽁머니에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
생분해성 슬롯사이트 꽁머니은 기존 슬롯사이트 꽁머니을 전혀 사용하지 않고, 박테리아나 조류, 곰팡이와 같은 미생물로 분해될 수 있는 슬롯사이트 꽁머니을 뜻한다.
현재 국내에서는 전분과 같은 천연물과 기존 수지를 혼합한 블렌드계, 산화 생분해성 슬롯사이트 꽁머니, 바이오 기반 슬롯사이트 꽁머니 등 다양한 종류의 생분해성 슬롯사이트 꽁머니이 연구되고 있다. 산화 생분해성 슬롯사이트 꽁머니의 경우 기존 생산 설비를 그대로 사용하면서도 저렴한 비용으로 제조할 수 있어 전 세계적으로 산업화가 빠르게 진행되고 있는 추세다.
다만 친환경 슬롯사이트 꽁머니은 자연에서 잘 분해되는 장점이 있는 반면 범용 슬롯사이트 꽁머니과 비교해 기계적 물성이 떨어진다는 단점이 있는 것으로 알려졌다. 친환경 슬롯사이트 꽁머니의 생분해성과 기계적 물성 간에는 어느 하나를 충족하면 다른 하나는 이루기 어려운 '트레이드 오프'(Trade-off) 현상이 존재하는데, 생분해성 슬롯사이트 꽁머니을 필름 응용 분야에 활용하는 데 있어 가장 큰 문제점으로 꼽혀 왔다.
최근 국내 연구진이 기존 생분해성 슬롯사이트 꽁머니보다 강도를 77% 가량 높인 친환경 슬롯사이트 꽁머니 필름을 개발했다.
한국생산기술연구원은 지난 21일 홍성우 수석연구원 연구팀이 셀룰로스 나노섬유를 이용해 강도 높은 생분해성 슬롯사이트 꽁머니 필름을 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 셀룰로스 나노섬유를 생분해성 슬롯사이트 꽁머니인 '폴리부틸렌 숙시네이트'에 도입해 생분해성과 기계적 물성을 동시에 갖춘 필름을 개발했다.
나무에서 추출한 셀룰로스를 nm(나노미터·1nm=10억 분의 1ｍ) 수준으로 잘게 쪼갠 셀룰로스 나노섬유는 생분해성이 높으면서도 강도는 철의 5배에 달할 정도로 높아 '제2의 탄소섬유'로 주목받고 있다. 수소 결합에 의해 강하게 뭉친 형태로 존재하는데, 그대로 생분해성 슬롯사이트 꽁머니에 도입할 경우 오히려 기계적 강도가 떨어진다.
연구팀은 옥수수에서 유래한 '이소소바이드'를 함유한 기능성 분산제를 이용, 뭉쳐 있는 셀룰로스 나노섬유 덩어리를 슬롯사이트 꽁머니 내에 고르게 분산시키는 방법으로 기존 필름 대비 인성(잡아당기는 힘에 견디는 성질)이 77% 높은 고강도 생분해성 필름을 만드는 데 성공했다.
홍성우 연구원은 “2040년 슬롯사이트 꽁머니 오염 종식을 목표로 전 세계 175개국이 합의한 결의안에 따라 올해 안에 '국제 슬롯사이트 꽁머니 협약'(Global Plastic Treaty) 합의문이 채택될 예정”이라며 “슬롯사이트 꽁머니 규제 강화에 대비해 천연 소재인 셀룰로스 나노섬유를 친환경 보강재로 활용할 수 있는 기술을 개발했다”고 말했다.
이번 연구 결과는 지난 1일 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 실렸다.
한편, 국내 기업들도 기술력을 바탕으로 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화하고 있으며, 기업 간 협력도 활발히 진행 중이다.
CJ제일제당은 지난 2022년 PHA(폴리히드록시알카노에이트) 생산을 위해 인도네시아에 공장을 설립하고 연간 5000톤 규모의 생산 체제를 갖추었다. PHA는 미생물 발효 기술을 이용해 해양 생슬롯사이트 꽁머니가 가능한 친환경 소재로, 특히 유럽과 일본에서 높은 수요를 보이고 있다.
SK지오센트릭과 코오롱인더스트리 양사는 PBAT(폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트) 생산을 위해 협력하고 있다. PBAT는 6개월 이내에 90% 이상 자연 슬롯사이트 꽁머니되는 특성을 가져 다양한 일회용 제품에 사용되고 있다. SK지오센트릭은 원료를 공급하며, 코오롱인더스트리는 이를 바탕으로 고품질 PBAT를 생산한다.
한화첨단소재는 유한킴벌리와 지난 23일 서울 송파구에 위치한 유한킴벌리 본사에서 '그린 액션 얼라이언스'에 참여하는 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 이날 행사에는 한화첨단소재 김인환 대표이사, 유한킴벌리 진재승 대표이사 사장 등이 참석했다.
그린 액션 얼라이언스는 자원순환경제로의 전환을 가속화하기 위해 친환경 소재를 중심으로 산업계 공급망 생태계를 구축하는 프로젝트다. 유한킴벌리가 2030년까지 지속가능제품의 매출 비중 95%를 목표로 기업 간 협력체를 구축을 추진하고 있다.
이번 협약을 통해 한화첨단소재는 옥수수나 사탕수수와 같은 식물에서 추출한 전분을 발효해 만든 대표적인 생분해성 슬롯사이트 꽁머니인 PLA 소재를 크리넥스를 비롯한 유한킴벌리의 주요 브랜드 제품들에 적용할 계획이다.
양사는 다양한 친환경 원료 개발 및 폐슬롯사이트 꽁머니 재활용 등의 기술 혁신과, 이를 상용화한 제품 확산을 통해 자원순환 경제 구축을 위한 협력 방안을 적극적으로 모색할 방침이다.