출처 : https://spaceshipearth.jp/biodegradable_plastic/

 

우리는 플라스틱 제품에 둘러싸여 있다.

 

슈퍼마켓에서 채소나 고기를 담는 접시나 랩, 과자 봉지, 세제를 담은 병, TV나 전자렌지의 본체에 이르기까지 플라스틱이 없으면 우리의 생활은 성립되지 않는다.

 

한편 이렇게나 넘쳐나는 플라스틱 제품이 지구 전체의 환경을, 더 나아가 우리의 미래를 위협하고 있다.

 

그러한 상황을 변화시키고자 개발하고 있는 것이 “생분해성 플라스틱”이다.

 

여기에서는 ‘생분해성 플라스틱이란 무엇인가?’부터 시작하여 세계의 시책, 개인이 할 수 있는 행동까지 살펴본다.

 

그럼 바로 생분해성 플라스틱이 무엇인지 알아보자!

 

1. 생분해성 플라스틱이란?

 

생분해성이란 쉽게 말하면, 물질이 미생물 등의 힘으로 세밀하게 분해되는 상태를 말한다. 게다가 그냥 가루로만이 아니라 눈에 보이지 않게 되어 자연의 상태로 흡수되기까지 작아지는 것을 말한다.

 

즉, 생분해성 플라스틱이란 미생물로 분해되어 자연으로 환원되는 플라스틱이라 할 수 있다.

 

1-1. 일본 바이오 플라스틱 협회가 내린 정의

 

일본 바이오 플라스틱 협회에서는 생분해성 플라스틱을 다음과 같이 정의한다.

 

◼ 미생물의 활동으로 분자 수준까지 분해되고, 최종적으로는 이산화탄소와 물이 되는 것

◼ 국제적인 규정의 시험 방법과 기준에 근거하여 심사를 받은 것

◼ 함유물 및 분해 과정에서 안전성 등의 기준을 통과한 것

 

이러한 정의를 충족하는 제품만이 ‘생분해성 플라스틱 마크’가 붙은 생분해성 플라스틱으로 간주된다.

 

2. 非생분해성 플라스틱과의 차이

 

그렇다면 비생분해성 플라스틱은 생분해성 플라스틱과 무엇이 다를까? 비생분해성 플라스틱은 크게 ‘화석 원료에서 유래한 것’과 ‘천연에서 유래한 것’으로 나뉜다.

 

2-1. 화석 원료에서 유래한 것

 

먼저 화석 원료에서 유래한 비생분해성 플라스틱은 일반적인 플라스틱 제품으로서, 오래전부터 우리의 생활에서 사용되어 온 재료이다. 편의점 봉투에서부터 가전제품의 본체까지, 지금도 플라스틱 제품의 99%를 차지하며, 생분해되지 않는다.

 

2-2. 천연에서 유래한 것

 

그리고 또 다른 비생분해성 플라스틱은 사탕수수 등의 식물을 통해 만들어지는 천연에서 유래한 소재이다. 이것은 ‘바이오매스 플라스틱’이라 불리며, 생분해성 플리스틱과 동일시하는 사람도 많지만, 엄연히 다르다.

 

‘바이오매스 플라스틱’은 ‘화석 원료를 통해 만들어지지 않은 플라스틱’이라는 뜻이며, 생분해가 가능한지 아닌지는 상관없다. 그러므로 생분해되지 않는 것이라면 설령 식물에서 유래한 것이라도 ‘생분해성 플라스틱’이 아니다.

 

한편, 반대로 석유 등 화석 연료로 만들어진 것이라도 물과 이산화탄소로 생분해된다면 ‘생분해성 플라스틱’이라 할 수 있다.

 

3. 非생분해성 플라스틱과의 차이

 

그렇다면 좀 더 나아가, 생분해성 플라스틱의 종류와 원료를 살펴보자.

 

생분해성 플라스틱은 그 원재료의 유래를 통해 3종류로 분류된다. 하나씩 확인해보자.

 

3-1. 화석 소재에서 유래한 것

 

석유나 천연가스 등 화석 연료를 원재료로 사용하는 생분해성 플라스틱이다.

 

예전에는 화석 연료 플라스틱이 자연계에서 분해될 수 없었지만, 눈부신 연구개발을 수행한 결과, 흙 속의 미생물의 힘으로 물과 이산화탄소로 분해되는 소재가 되었다.

 

대표적인 것으로

◼ 폴리비닐 알코올(PVA)

◼ 폴리글리콜산(PGA)

◼ 폴리부틸렌석시네이트(PBS)

◼ 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT)

 

등이 있다.

 

3-2. 바이오 소재에서 유래한 것

 

사탕수수나 카사바, 사탕무 등의 식물이나 식물에서 추출한 전분 등을 원료로 하는 생분해성 플라스틱이다. 주로 폴리유산(PLA), 폴리하이드록시부티레이트/하이드록시헥사노에이트(PHBH)가 있다.

 

◼ 혼합 소재

 

화석 연료에서 유래한 것과 바이오 소재에서 유래한 것, 각각의 약점을 보완하기 위해 그 둘을 조합하여 개발한 플라스틱이다. 전분 폴리에스테르나 바이오PBS, PLA+PBAT 화합물이 있다.

 

3-3. 이상적인 것은 식물성ㆍ바이오 소재에서 유래한 생분해성 플라스틱이다

 

자연환경의 관점에서 가장 이상적인 것은 식물성ㆍ바이오 소재에서 유래한 생분해성 플라스틱이다. 그 이유로

 

◼ 재료인 식물이 자라나는 과정에서 이산화탄소를 흡수한다

◼ 원래 천연 원료이므로 토양에서의 분해에 적합하다

◼ 소각해도 이산화탄소의 배출량이 화석 연료에서 유래한 플라스틱보다 적다

 

는 점들이 있다.

 

그중에서도 폴리유산(PLA)은 현재 가장 기대를 받고 있는 소재로서 연구가 이루어지고 있다.

 

여기까지의 생분해성 플라스틱의 대략적인 내용이다.

다음으로 생분해성 플라스틱이 왜 화제가 되고 있는지 살펴보자.

 

4. 왜 생분해성 플라스틱이 주목받는가?

 

생분해성 플라스틱이 주목받는 가장 큰 이유는 환경 문제에 대한 관심의 고조이다.

 

4-1. 탈탄소 사회로 방향이 맞추어져 있다

 

지금은 온실 효과를 가진 이산화탄소(CO2)가 대기 중에 너무 많이 확산되어 지구온난화가 진행되고 있다. 지구온난화로 인해 기후도 변화하여 가뭄이나 호우 등의 이상 기후가 빈번하게 발생하게 되었고, 자연재해가 증가하였다.

 

미국과 호주의 산불, 유럽 각지의 홍수 등 세계 각지의 태풍 및 호우로 인한 수해. 이러한 일들이 매년 발생하여, 우리의 사회에 막대한 피해를 입히고 있다.

 

그러한 온실 효과를 불러일으키는 CO2의 배출을 막고자, 전 세계는 탈탄소 사회로 전환하려 하고 있다.

 

탈탄소 사회를 실현하는 데 있어 플라스틱 쓰레기는 이산화탄소의 배출량을 증가시키게 되기 때문에, 반드시 해결해야 하는 문제이다.

 

4-2. 플라스틱 쓰레기로 인한 이산화탄소의 증가

 

보통은 플라스틱 쓰레기가 재활용되고 있다는 이미지를 가지고 있지만, 사실은 대부분 소각 처분되고 있다.

 

그리고 전 세계 인구는 지금도 증가하고 있으며, 가난하던 개발도상국에서도 산업이 발달하여 플라스틱의 생산량이 아래의 그래프처럼 해마다 증가하고 있다.

 

<그림2> 플라스틱 생산량 추이

※ 주요 플라스틱 제품

자료 : https://read.oecd-ilibrary.org/environment/

 

밑에서부터 : 포장 용기/운송 용품/건축 자재/전기 제품/소비자 및 기관을 대상으로 하는 제품/공업 기계/섬유

 

이만큼 플라스틱 쓰레기가 증가하면 당연히 태우는 양도 증가하게 되므로, 이산화탄소도 대량으로 배출하게 된다. 결과적으로 온난화 속도가 더 빨라져서 기후 변화의 원인이 된다.

 

4-3. 2050년에는 플라스틱 쓰레기가 바다 생물의 수를 뛰어넘을 가능성이 있다

 

온난화 외에도 플라스틱 쓰레기를 적절히 처분하지 않고 바다에 버리는 문제도 지적되고 있다. 현재 불법 투기로 인해 연간 800만~2,000만 톤의 플라스틱 쓰레기가 전 세계의 바다로 유출되고 있다.

 

이대로 대책을 세우지 않으면, 2050년에는 마이크로 플라스틱의 질량이 전 세계의 바다 생물의 수를 뛰어넘을 것이라고 한다. 바다에서 떠도는 플라스틱 쓰레기는 생태계에 심각한 영향을 미친다. 예를 들어, 비닐봉지를 삼켜서 죽은 바다거북, 낚싯줄에 걸려 움직이지 못하게 된 새 등, 바다에 버린 쓰레기 때문에 희생 당한 생물들이 수없이 많다.

 

4-4. 마이크로 플라스틱 문제

 

또한 마이크로 플라스틱도 문제가 되고 있다.

 

마이크로 플라스틱이란 바다에 버려졌거나 육지에서 바다로 흘러 들어간 플라스틱 쓰레기가 물이나 자외선 등에 의해 열화되어 가루가 되고 작은 알갱이 상태로 바다에서 떠다니는 것을 말한다.

 

이러한 마이크로 플라스틱이 바다 및 육지 생태계에 악영향을 미치고 있다는 사실이 밝혀졌다.

 

▣ 영향 1. 해수 속 유해 물질을 고농도로 흡수한다.

 

마이크로 플라스틱을 구성하는 고분자는 바닷속에 녹아 있는 발암 물질인 폴리 염화 바이페닐(PCB), 신경계 질환의 원인이 되는 유기인 화합물을 고농도로 흡수하게 된다. 또한 이러한 잔류성 유기 오염물질은 자연환경에서는 분해되지 않으며, 오랜 시간 동안 남게 된다.

 

▣ 영향 2. 유해 물질을 포함한 플라스틱 조각이 해양 생물의 체내로 들어간다.

 

이러한 유해 물질을 흡수한 마이크로 플라스틱을 작은 어류가 먹이로 오인하여 먹어버릴 수 있다. 그 작은 물고기를 또 큰 물고기(참치, 가다랑어, 고래)가 대량으로 포식하면, 당연히 유해 물질이 축적된다. 그리고 우리가 그 물고기를 식재료로 사용하여 섭취하게 될 가능성도 있다.

 

아직은 인체에 유해한 수준에 이르지는 않았지만, 깨닫고 난 후에는 손을 쓸 수 없게 될 지도 모른다. 이처럼 플라스틱 쓰레기는 온난화와 수질 오염 등 다양한 문제의 원인이 되고 있어, 한시 빨리 해결해야 한다.

 

5. 생분해성 플라스틱의 장점

 

<그림3>

 

이러한 과제들에 대비하여 환경 파괴를 방지하면서도 경제 활동을 양립시키는 생분해성 플라스틱이 탈탄소 사회로의 전환에 있어 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

 

그렇다면 생분해성 플라스틱을 사용하면 어떤 장점이 있을까?

 

▣ 장점 1. 폐기물 감소

 

가장 알기 쉬운 장점은 플라스틱 쓰레기를 중심으로 하는 폐기물을 줄일 수 있다는 점이다.

 

전 세계적으로는 아직 분리수거되지 못하고 길거리나 매립지에 플라스틱 쓰레기가 넘쳐나는 국가들도 많다.

 

그러한 국가에서도 토양에서 분해되는 생분해성 플라스틱이 보급되면 폐기물을 감소시킬 수 있다. 그렇다고 해서 쓰레기를 노상에 방치하거나 강ㆍ바다에 투기해도 된다는 것은 아니다. 기술적인 면과 함께 쓰레기 폐기 규칙을 지키도록 의식 수준을 높여야 한다.

 

▣ 장점 2. 이산화탄소 절감

 

소각하는 플라스틱 쓰레기를 줄이고 자연으로 환원되는 생분해성 플라스틱으로 대체된다면, 기후 변화의 원인이 되는 이산화탄소의 증가를 억제할 수 있다.

 

물론 생분해성 플라스틱이라도 소각이나 생분해로 인해 이산화탄소가 발생하긴 하지만, 식물 유래 제품이라면 식물이 자라는 과정에서 광합성으로 인해 이산화탄소가 흡수되어 실질적으로는 플러스마이너스 제로, 즉 탄소 중립이 가능해진다. 그러한 장점 때문에 생분해성 플라스틱도 석유에서 유래한 것보다는 식물에서 유래한 것에 더욱 비중을 두고 있다.

 

▣ 장점 3. 화석 자원의 절감

 

대부분의 플라스틱은 석유를 중심으로 하는 화석 자원으로 만들어진다. 석유를 원료로 하는 상품은 지구 환경에 큰 부담을 주는 것만이 아니다.

 

원유 가격의 변화로 비축 원유의 방출이 이루어진 것처럼, 산유국의 공급에 의존하는 경제는 전 세계에 혼란을 야기한다. 식물에서 유래한 플라스틱으로 주축을 옮기면, 화석 자원을 절감하고 절약하는 데 도움이 된다.

 

▣ 장점 4. 분해하는 데 걸리는 시간이 짧다

 

일반적인 플라스틱 쓰레기가 자연계로 흘러 들어간 경우, 분해되기까지 수백 년이 걸린다고 한다.

 

그에 반해 생분해성 플라스틱이 분해되는 시간은 짧다. 구체적으로는,

◼ 일반적인 크기의 쓰레기 봉투라면 약 90일 만에 가루가 된다.

◼ 페트병이라면 약 40일 만에 가루가 된다.

 

고 한다.

 

그렇지만 미생물의 수 등 환경에 따라 분해되는 시간이 달라진다. 그러므로 일률적으로 위와 같은 시간 안에 분해된다고 말할 수는 없음에 주의해야 한다.

 

또한 흙으로 돌아간다고 해도 쓰레기를 무단 투기해도 좋다는 말은 아니라는 사실에 유의해야 한다.

 

6. 생분해성 플라스틱이 사용되는 제품 및 사용례

 

그렇다면 어떤 상품에서 생분해성 플라스틱이 활용되고 있을까? 대표적인 5가지 사례를 소개한다.

 

▣ 제품 1. 농업ㆍ토목 자재 (멀티 필름, 동물 피해 방지망 등)

 

농업용 자재는 생분해성 플라스틱을 활용하기에 가장 적합한 분야다. 유기물 쓰레기(가축 배설물 등)와 함께 처분하면 퇴비화되어 재활용할 수 있으며, 사용 후 회수 및 분리수거하는 데 들이는 수고를 줄일 수 있어 작업 효율을 향상할 수 있다.

 

▣ 제품 2. 용기ㆍ커틀러리류

 

우리의 생활에서 나오는 플라스틱 쓰레기 중 47%, 일반 폐기물에서는 80%가 ‘포장 용기/컨테이너류’이다. 그 안에는 슈퍼마켓이나 편의점의 도시락, 반찬, 숟가락 등이 포함된다.

 

이것을 생분해성으로 대체하면 환경에 대한 부담이 많이 줄어든다. 이전에는 내열성이나 내약품성, 식재에 미치는 영향 등이 문제가 되었지만, 연구가 발전되면서 기존의 플라스틱과 견주어도 손색없는 성능을 가지게 되었다.

 

▣ 제품 3. 봉투류 (쓰레기 봉투, 쇼핑 봉투, 에코백)

 

쓰레기 봉투, 쇼핑 봉투, 에코백 등에 사용되는 기회도 많아지고 있다. 특히 식물 유래 봉투라면 소각하든 매립하든 안전하기 때문에 현재 널리 보급되고 있다. 합성섬유로의 가공 기술이 발전하여 예쁘고 기능성 좋은 에코백도 만들어지고 있다.

 

▣ 제품 4. 포장재

 

인터넷 쇼핑몰의 수요가 증가함에 따라 완충재 등 포장용 재료도 플라스틱 쓰레기가 증가하는 한 가지 원인이 되었다. PBAT와 PLA의 혼합 소재를 사용한 포장 상자는 일회용 포장재 및 발포 스티로폼을 대체하는 제품이 될 것으로 기대된다.

 

▣ 기타

 

또 다른 예로는, 유골함에서 생분해성 플라스틱을 사용하는 경우도 있다. 재료로는 폴리 유산이 사용되며, 토양에서 생분해되어 자연으로 회귀되도록 만들어지는데, 수목장용으로 많은 시영 매장지에서 사용되고 있다.

 

그밖에는 서바이벌 게임의 모델건에서 사용되는 BB탄에도 생분해성 플라스틱이 사용되는 경우가 있다. 야산에 흩어지면 회수하기 어렵기 때문에 생분해된다면 환경에 대한 부담이 절감된다.

 

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