환경도 살리고, 수익도 창출하는 ‘바이오 플라스틱’ 전세계적으로 인기

폐플라스틱 폐기물이 증가하는 가운데, 친환경적인 바이오 플라스틱 인기가 전세계적으로 뜨겁다./ 픽사베이

플라스틱 쓰레기 문제가 심각해지고 있다. 전 세계 연간 플라스틱 생산량은 1950년 200만 톤에서 2015년 3억 8000만 톤으로 190배 이상 증가했다. 부패하지 않는 영속성을 지닌 플라스틱 생산량이 늘어난 만큼, 폐기물 양산은 피해갈 수 없다. 그런데 최근 미국 국립과학공학의학원(NASEM) 조사에 따르면, 이 중 800톤이 바다로 흘러 들어가 토양을 넘어 해양 생태계까지 교란시키고 있는 것으로 나타났다.

이 때문에 플라스틱 대체제로 '바이오 플라스틱'의 인기가 전세계적으로 뜨거워졌다. 바이오 플라스틱이란 바이오 기반 플라스틱과 생분해성 플라스틱을 통칭한다. 바이오 기반 플라스틱은 옥수수, 사탕수수 등 식물 유래 자원을 원료로 한 플라스틱을 가리키며, 생분해성 플라스틱은 폐기 후 일정 조건에서 물과 이산화탄소로 완전히 분해되는 ‘썩는 플라스틱’을 의미한다.

바이오 플라스틱은 기존 플라스틱과 동일하거나 유사한 특성을 가진 소재지만, 탄소 배출 저감 및 유기 재활용, 폐기물 관리 등의 이점이 있다. 또한 포장재, 소비재, 농업ㆍ원예, 코팅ㆍ접착제 등 다양한 제품군으로 생산이 가능한다.

물론 단점도 있다. 종류에 따라 옥수수·사탕수수·미생물·석유화학 등 원재료가 다르며 그에 따라 폐기물 문제, 비싼 가격, 탄소배출 저감량 미미 등이 야기되기 때문이다. 하지만 기술 혁신 등으로 환경 피해를 최소화시키는 동시에 가격도 저렴한 바이오 플라스틱 생산이 활성화되고 있다.

유로피언 바이오플라스틱(European Bioplastic)에 따르면, 바이오 플라스틱은 전 세계적으로 약 211만톤(2020년 기준)이 생산되고 있으며, 2025년까지 연평균 6.4% 증가해 287만톤 생산 규모로 성장할 전망이다.

특히 올해 들어 미국, 유럽연합(EU) 등 선진국은 플라스틱 폐기물 문제를 해결하고 탄소 저감을 촉진하려는 목적으로 바이오 플라스틱 산업에 보다 주목하고 있다. 기존 화학산업의 소재를 식물 등 재생가능한 자원을 이용하거나 미생물, 효소 등을 활용하여 바이오 기반으로 대체하는 산업(연료, 플라스틱, 개인 생활제품 등)으로, 이미 바스프(BASF), 듀퐁(Dupont) 등 글로벌 석유화학 기업들은 바이오기업과 협력해 전략적 기술제휴 등으로 산업을 주도해 나가고 있다. 또 미국‧유럽 등을 중심으로 환경규제가 강화됨과 동시에 바이오 플라스틱 R&D 등의 지원이 확대되고 있다.

비단 선진국뿐 아니라 개도국에서도 바이오 플라스틱의 인기는 뜨거워지고 있다. 인도의 경우 바이오 플라스틱 시장이 2019년 2억850만 달러(2451억원)로 연평균 23.91% 성장세를 보이고 있다. 2025년에는 7억5460만 달러(8871억원)가 될 것으로 예상된다.

이에 따라 다수의 기업들이 바이오 플라스틱 기술 개발에 박차를 가하는 중이다. 2020년에는 미국 버클리대에 소재한 기업 라이고스(Lygos)와 인도 푸네에 소재한 프라지(Praj Industries)가 양해각서를 체결하여 인도에서 유산(lactic acid)를 생산하기로 하였는데 이는 폴리락트산(Polylactic Acid, PLA)이라는 바이오 플라스틱 생산의 원료로 활용된다.

2019년에는 폴리락트산의 글로벌 기술 리더인 '토탈 코비온(Total Corbion PLA)'이 인도의 폴리머 및 화학품 제조업체 '콩칸(Konkan Speciality Poly Products)'사와 협력하여 인도 바이오 플라스틱 시장에 진출하겠다고 발표하기도 했다.

KOTRA는 최근 '인도 바이오플라스틱 시장 현황' 분석을 통해, 인도의 바이오 플라스틱 시장 성장을 주도하는 원동력으로 정부의 정책, 소비자들의 환경문제 인식 증가, 기업들의 지속가능성에 대한 강조, 기술 안정화, 그리고 비용 감소 등을 꼽았다. 정책지원, 기업참여 의지, 소비자 인식 증대라는 삼박자가 맞물려 바이오 플라스틱 시장이 커지고 있다는 것이다.

때문에 인도에서 부상하는 바이오 플라스틱 최종소비재 제품들은 3D 프린팅, 장난감 등 아동용품, 유아용품, 식품포장용 PLA 필름, 위생용품 등으로 다양하며, 앞으로 보다 사용이 확대될 전망이다.

국내의 경우, 정부출연 연구기관과 기업들을 중심으로 바이오 플라스틱 연구개발이 활발해지는 중이다. CJ제일제당은 내년 양산을 목표로 바이오 생분해 플라스틱 시범 생산에 들어갔다. 개발중인 이 생분해 플라스틱은 땅속에서 썩는데 100년 이상 걸리는 일반플라스틱과 달리 약 4개월이면 흔적 없이 분해가 가능하다.

코오롱인더스트리와 SK종합화학은 지난해 공동 연구에 나선 결과 땅에 묻으면 6개월 내에 자연 분해되는 친환경 생분해 플라스틱 소재 PBAT(자연으로 돌아가는 생분해성 소재)를 개발했다. 또한 코오롱인더스트리는 최근 미국 ‘오리진 머티리얼스(OriginMaterials)’와 사업 협력 계약을 체결하고 양 사가 보유한 바이오 플라스틱 제조 기술을 결합해 석유화학 PET 시장을 대체할 수 있는 새로운 친환경 플라스틱을 선보일 계획 중에 있다.