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바이오 플라스틱의 생합성과 제작

전문가 제언: ○ 인간사회가 문명의 발달과 함께 에너지 소비는 비례해 왔으며 특히 20세기에 들어서면서 그 수요는 기하급수적으로 증가하고 있다. 세계 석탄, 석유, 천연가스의 매장량은 매우 한정되어 있는데 이들의 에너지 이용 외에 이를 원료로 한 합성수지의 수요는 오늘날 인류에게 문명의 이기로 가장 많이 공헌하고 있는 물질이라고 할 것이다. 이러한 합성수지의 원료 중에 특히 석유 매장량의 경우 앞으로 인류가 현재의 수준대로 사용 시에 50년을 넘지 못할 것으로 추정하고 있다. 이와 같이 에너지원으로서의 이용에도 한계가 있는 석유를 합성수지의 원료로 사용하면서 그 용도가 급격히 늘어나고 있다.

○ 이러한 합성수지의 효시로는 미국의 Bakeland가 개발하여 1909년 대량생산한 베이클라이트가 최초의 합성섬유이다. 그 후 무궁무진한 용도개발로 이제 우리의 일상생활에서 없어서는 안 될 물질이 되었다. 그러나 이들 합성수지는 사용 후 폐기시의 난분해성 때문에 오늘날 토양환경 오염의 가장 큰 문제로 대두되고 있다. 현재 생산자책임 재활용제도 등 정부주도하에 관리하고 있으나 책임소재의 불명확성 등 많은 문제를 안고 있다. 이를 해결하기 위한 생물분해성 합성수지의 개발은 이들 폐기물의 바이오매스화뿐만 아니라 에너지 자원의 절약을 위해서도 반드시 풀어야 할 필수적인 과제가 되고 있다.

○ 생분해성 합성수지는 원료에 따라 천연고분자(열가소성 전분 등), 합성고분자(PCL, PLA 등) 그리고 미생물생산 고분자(PHA계 고분자 등)등이 활발히 연구되고 있는데 물성이나 가격 등 많은 문제점을 가지고 있다. 특히 PHA계 고분자의 경우 물성에 따른 다성분 모노머의 PHA코폴리머 개발이 활발히 진행되고 있으나 이 또한 원가가 높은 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 값싼 원료인 볏짚이나 음식물 쓰레기까지 활용하는 연구가 진행되고 있다. 이는 인류전체의 환경오염을 막기 위한 일이므로 정부의 적극적인 지원이 가장 필요한 분야이며 현재 기존의 천연자원에 의한 플라스틱의 반영구적인 재활용을 위해 폐기 플라스틱의 보다 체계적이고 적극적인 회수방법을 창안해야 할 것이다.

저자: Seiichi Taguchi
자료유형: 학술정보