[IT요약] 생분해성 플라스틱과 유리 개발 신기술이 주목받고 있다. 생분해성 플라스틱과 생분해성 유리가 지구에 필요한 이유는 무엇일까. 그리고 이러한 기술들이 보다 지속가능한 미래를 향해 나아가는 데 어떻게 도움이 되는 걸까.

플라스틱 폐기물이 전 지구적으로 중요한 환경문제가 된 가운데, 생분해성 플라스틱과 유리 제품 개발 기술에 대해 포브스, 인텔리전트리빙 등 외신이 14일(현지시간) 보도했다.

플라스틱은 우리 일상 어디에나 있다. 플라스틱 물병에서 비닐봉지에 이르기까지 매일 플라스틱 제품이 소비되며, 거의 모든 제품이 결국 매립된다. 전통적인 플라스틱은 화석 연료로 만들어지며 분해되는 데 수백 년이 걸리고 분해될 때 독성 화학 물질을 방출한다. 생분해되지 않는 플라스틱은 해양 오염과 자연환경에 엄청난 해를 끼치고 있다.

플라스틱의 대안으로 떠오른 생분해성 플라스틱은 비교적 짧은 시간 내에 분해돼 오염과 폐기물을 줄여 환경문제에 대한 해결책으로 떠오르고 있다. 생분해성 유리도 환경적 이점으로 주목받고 있는 유망 소재다.

생분해성 플라스틱 즉, 퇴비화 가능한 플라스틱은 산업 퇴비화 시설에서 몇 달 안에 분해되어 비료로 사용할 수 있는 유기물을 생성하도록 설계됐다. 퇴비화 가능한 플라스틱은 옥수수나 사탕수수에서 추출한 폴리락트산(PLA) 및 바이오 기반 폴리에틸렌(PET)와 같은 재료로 만들어지며 석유 기반 플라스틱을 포함하지 않는다.

생분해성 플라스틱의 이점은 분명하다. 매립지와 바다에 버려지는 플라스틱 폐기물의 양을 줄일 수 있으며 자연환경에 영양을 공급할 수 있는 무해한 물질로 분해되기 때문이다. 또한 생분해성 플라스틱 생산은 석유 기반 플라스틱 대신 재생 가능한 자원에 의존하기 때문에 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있다.

소비자인 우리가 일상생활에서 접할수 있는 생분해성 플라스틱 제품들은 어떤것들이 있을까.

밀짚 바이오 플라스틱은 농업 폐기물로 만든 생분해성 플라스틱의 일종으로, 기존 플라스틱을 대체할 수 있는 친환경 소재로 포장, 식기류 등 다양한 용도로 활용되고 있다. 밀짚 바이오플라스틱은 밀 수확 후 남은 밀짚에 고분자 물질을 결합해 만드는데, 밀짚이 강화제 역할을 하여 바이오플라스틱의 강도와 내구성을 부여한다.

이러한 기술을 활용한 제품은 최근 몇 년 동안 많은 기업이 보다 지속가능한 대안으로 전환하면서 크게 주목받고 있다. 뜨거운 음료와 차가운 음료를 모두 보관할 수 있는 다용도 물병과 같은 제품도 현재 상용화돼 있다.

토양 위에서 분해되는 생분해성 휴대폰 케이스도 있다. 특히 인증된 퇴비화 가능 제품은 수명이 1년 미만으로 유해한 화학 물질이나 미세 플라스틱을 남기지 않고 6개월 이내에 완전히 퇴비화된다.

바이오 기반 폴리에틸렌(PET) 바이오매스 공급원료, 농업 폐기물 또는 식물 기반 설탕과 같은 재생 가능한 자원으로 만든 생분해성 플라스틱의 일종으로 기존 석유 기반 PET의 대안으로 떠오르고 있다. 바이오 기반 PET는 기존 PET와 유사한 특성을 가지고 있다. 가볍고 내구성이 뛰어나며 다목적으로 사용될수 있어 음료수병, 포장, 의류 및 기타 소비재와 같은 응용 분야에 활용되고 있다.

리복의 나노X3의 경우 재활용 PET로 만들어졌다. 바이오 기반 PET의 생분해성과 퇴비화 가능성은 사용되는 원료에 따라 다르지만 일반적으로 재생 불가능한 화석 연료에 대한 의존도를 줄이고 순환 경제에 기여해 석유 기반 PET보다 더 지속 가능한 것으로 평가받는다. 바이오 기반 PET는 기존 PET와 함께 재활용할수 있어 훨씬 더 실용적이고 지속 가능한 옵션이 되고 있다.

또한 폴리락트산(PLA)은 옥수수 전분, 사탕수수 및 기타 식물 공급원과 같은 재생 가능한 자원으로 만든 바이오 플라스틱이다. 포장, 섬유 및 3D 인쇄를 포함한 다양한 응용 분야에 열가소성 소재로 활용되고 있다. 대표적으로 생분해성 PLA 컵은 쉽게 구매할수 있다. 미국의 경우 일반 플라스틱 컵과 구별하기 위해 판매되는 생분해성 컵 한쪽 면에 ‘이분해성 로고’와 ‘이 컵은 옥수수로 만들어졌으며 100% 퇴비화 가능합니다’라는 녹색 인쇄가 찍혀있다.

생분해성 플라스틱의 잠재적 이점에도 불구하고 여전히 해결해야할 과제는 있다. 예를 들어, 생분해성 플라스틱 품목은 산업용 퇴비 공장에서 분해될 수 있지만 일반 매립지에서는 분해되지 않아 여전히 플라스틱 오염 가능성이 있다. 또한 이러한 물질의 생분해성 특성은 햇빛이나 고온 노출과 같은 특정 조건에 따라 달라지며 모든 환경이 이러한 조건을 제공할 수 있는 것은 아니라는 점이다.

최근에는 중국 과학아카데미공정공학연구소 연구팀이 아미노산이라고 하는 자연 발생 단백질 분자와 펩타이드라고 하는 아미노산의 짧은 사슬을 활용해 유리 재료를 개발해 크게 주목받고 있다. 바로 생분해성 유리다.

일반적으로 모래, 석회석 및 탄산나트륨과 메틸 메타크릴레이트를 포함한 기타 화학 물질의 조합으로 만들어지고 자연적으로 분해될수 없는 표준 상업용 유리와 달리 이러한 단백질 분자는 작은 유기체에 의해 분해돼 자연으로 돌아간다.

생분해성 유리는 제조 중 고온으로 쉽게 분해될 가능성 등 해결해야될 문제들이 남아 있어 대규모 상용화에는 시간이 걸릴 것으로 보인다.