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신소재/부품 생분해성 플라스틱 : 분해되어 자연으로 돌아가는 플라스틱

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2023-06-16 18:28:00
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출처 : https://www.sanwasp.com/blog_221126/

 

바이오 플라스틱이나 리사이클 플라스틱 등 친환경 플라스틱이 보급되고 있어, 생분해되어 자연으로 돌아가는 생분해성 플라스틱의 인지도가 한층 고조되고 있는 듯하다.

 

적절하게 처리하지 않고 자연계로 유출된 플라스틱 쓰레기가 미세한 조각으로 분해되어 생태계에 악영향을 미치는 마이크로 플라스틱 문제나 해양 플라스틱 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되는데, 친환경이라고 해서 무조건 모든 플라스틱 제품을 생분해성 플라스틱으로 전환한다고 되는 것은 아니라고 한다. 플라스틱 제품에는 분해되어야 하는 것과 분해되면 안 되는 것이 있기 때문이다.

 

생분해성 플라스틱이란

 

폐기 후에 생분해되는 플라스틱이다.

 

생분해란 박테리아, 균류 등의 움직임에 의해 화합물이 무기물로 분해되는 것을 말한다. 즉 생분해성 플라스틱은 미생물의 힘으로 최종적으로 물과 이산화탄소로 분해된다. 토양이나 해양에 계속 남는 일이 없기 때문에, 마이크로 플라스틱 문제의 해결책으로 기대받고 있다.

 

일본 바이오플라스틱협회의 홈페이지에 따르면, ‘생분해란 단순히 플라스틱이 따로 흩어지는 것이 아니라 미생물의 움직임에 의해 분자 수준으로 분해되고 최종적으로는 이산화탄소와 물이 되어 자연계로 순환되는 성질이라고 한다.

 

식물 등의 바이오매스 자원을 원료로 사용하는 바이오 플라스틱과 혼동할 수도 있지만, 생분해성 플라스틱은 원료에 상관없이 미생물의 움직임에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 플라스틱을 말한다.

 

<그림1> 바이오 플라스틱의 분류

 

생분해 여부는 조건에 달려 있음

 

미생물의 움직임으로 생분해될지 어떨지는 환경과 생분해성 플라스틱의 종류에 따라 다르다.

 

시장에서 가장 흔히 볼 수 있는 PLA(폴리유산)는 컴포스트(퇴비를 만드는 용기)와 같은 고온다습한 환경에서는 생분해되기 쉬우며, 일반적인 토양이나 물 환경에서는 분해되지 않는 플라스틱이다. 온도 변화에 약하여 상온이 넘는 곳에서는 생분해가 진행되는 경우도 있다.

 

그리고 자연계의 땅속이나 컴포스트에서는 생분해되지만 물속에서는 생분해되지 않는 PBS(폴리부틸렌석시네이트)가 있다. 땅속은 물론 물속에서도 생분해되는 것은 PHBH(폴리하이드록시부티레이트/하이드록시헥사노에이트). 해양 플라스틱 문제를 해결할 것으로 기대되지만, 보급은 아직 이루어지지 않고 있다.

 

생분해성 플라스틱은 자연 안에서라면 미생물로 생분해될 것으로 생각하기 쉽지만, 실제로는 각각 조건이 맞지 않으면 원하는 결과를 얻지 못한다. 바꿔 말하면, 조건이 갖춰지면 생분해가 촉진된다는 뜻이다.

 

<1> 기존 플라스틱 및 생분해성 플라스틱의 생분해성

 

생분해성 플라스틱 외에도 자연에서 분해되는 플라스틱이 있음

 

생분해성 플라스틱 외에 산화형 분해성 플라스틱(옥소 분해성 플라스틱)’이라 불리는 플라스틱이 있다. ‘산화형 분해성 플라스틱은 첨가제의 작용으로 빛이나 열에 의해 미세한 플라스틱 파편으로 분해된다. 하지만 완전히 분해되지 않아 반대로 회수하기 어려운 마이크로 플라스틱을 생성하게 되어, EU에서는 2021년에 시장 유통을 금지하는 규제를 시행하였다.

 

또한 일본 바이오플라스틱협회에서는 산화형 분해성 플라스틱을 생분해성 플라스틱으로 인정하지 않는다. 협회에서는 플라스틱 자체에 생분해성이 있고, 첨가제의 힘을 빌리지 않아도 미생물의 작용에 의해 환경 속에서 생분해되어, 6개월~2년 정도의 기간 동안 최종적으로 이산화탄소와 물이 되는 성질을 가진 플라스틱만을 생분해성 플라스틱으로 인정한다고 한다.

 

<그림2> 생분해성 / 산화성 분해성

 

생분해성 플라스틱의 용도

 

내구 소비재와 내구 소비재

 

개인 및 가정에서 사용하기 위해 구입하는 모든 제품ㆍ서비스를 소비재라고 한다.

소비재는 내구 소비재비내구 소비재로 분류된다.

 

내구 소비재 ... 가전제품 및 자동차, 자택 및 가구 등

비내구 소비재 ... 식료품 및 화장품, 세제 및 의류 등

 

가전 등의 내구 소비재는 장기간 사용하기 때문에 분해되면 안 되지만, 식료나 세제 등의 비내구 소비재는 생분해성 플라스틱으로 전환할 수 있다.

 

[생분해성 플라스틱으로 전환하기 좋은 것]

 

일회용 식품 용기, 도시락 용기, 즉석식품 용기, 세제 용기, 쓰레기봉투, 칫솔, 농업용 멀티 필름, 모종 화분, 낚싯줄, 어망 등

 

그중에서도 회수하기 어려운 낚싯줄이나 어망은 전환 우선도가 높은 소비재이며, 그밖에도 서바이벌 게임에서 사용하는 에어건에서 발사되는 BB탄은 생분해성 바이오 BB탄을 사용하기도 한다.

 

일반적으로 플라스틱 쓰레기는 대부분 회수되어 소각 또는 매립에 사용되는 등 제어를 받고 있는 쓰레기라 할 수 있다. 한편 산이나 바다 등 자연 속에 폐기되어 장기간 체류하는 플라스틱은 최근 해양 플라스틱 문제나 마이크로 플라스틱 문제로서 대책 마련이 시급하다.

 

<그림3> 생분해성 플라스틱으로의 전환 우선도

 

제품 라이프사이클에 따라 구분하여 사용해야 함

 

플라스틱은 가공성과 물성의 안정성이 높아 세계적으로 보급되어 왔다. 하지만 그 높은 물성의 안정성 때문에 자연의 힘으로는 완전히 분해되지 않아, 마이크로 플라스틱 문제를 일으키는 원인이 되었다.

 

반대로 생분해성 플라스틱은 물성의 안정성을 낮춤으로써 자연의 힘으로 분해하기 쉬워지기 때문에, 플라스틱 제품의 품질을 떨어뜨리게 된다.

 

즉 제품이 사용되고 처분되기까지의 라이프사이클을 고려하여 제품을 만들어야 한다.

 

예를 들어, 식품 용기는 비교적 짧은 기간 안에 폐기되기 때문에 생분해성 플라스틱으로 전환하기에 편리한 반면, 클리어 파일 등의 파일링 용품은 서류 보관을 위해 장기간 사용되는 것도 있기 때문에 생분해성 플라스틱으로 전환하면 단점만 커지게 된다.

 

자연 속에서 분해되는 생분해성 플라스틱은 친환경이라는 이미지 때문에 더 많은 제품에 사용되는 것이 좋다고 생각할 수 있지만, 내구성을 생각하여 편리함을 중시할지, 분해 속도를 높여 환경을 지킬지는 언제나 상반되는 관계에 있다. 안타깝게도 두 가지 요구를 충족하는 꿈 같은 소재는 존재하지 않는다.

 

정리

 

생분해성 플라스틱이란

미생물에 의해 분해되어 이산화탄소와 물이 되는 플라스틱

분해되어도 파편이 남는 플라스틱은 생분해성 플라스틱이 아니다.

 

바이오매스 플라스틱이 곧 생분해성 플라스틱은 아니다.

생분해성 플라스틱에는 생물에서 유래한 것과 석유에서 유래한 것이 있다.

 

생분해성 플라스틱은

  • 갖춰지면 저절로 생분해되기도 한다.
  • 따라 구분하여 사용해야 한다.

 

적합한 것 단기간 사용하고 버리는 것

낚싯줄, 어망, BB, 골프티, 농업 멀티 필름, 식품 포장, 쓰레기봉투, 커트러리, 빨대 등

 

적합하지 않은 것 장기간 사용하는 것

가전제품, 가구, 파일링 용품(클리어 파일 등)

 

 

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