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바이오 플라스틱 제품들(출처: The Shellworks)


과자 한 봉지, 샌드위치 하나를 먹더라도 우리는 비닐 쓰레기를 만들어내게 되는데요. 이렇게 사용된 플라스틱 제품들은 대부분 재활용이 가능하지만 무분별하게 버려져 환경을 오염시키는 문제를 야기하고 있습니다. 이에 대한 대안 중 하나로 떠오른 것이 바로 ‘바이오 플라스틱’인데요. 자연에서 저절로 분해되기 때문에 자연을 훼손하지 않고 인체에도 해가 되지 않는다는 장점이 있습니다. 


바이오 플라스틱은 대부분 옥수수, 사탕수수, 콘 등으로 만들어지는 것으로 잘 알려져 있는데요. 최근 폐식용유, 폐우유, 버려진 생선껍질과 갑각류 껍질 등 버려진 식품으로 바이오 플라스틱을 개발하는 기술이 등장해 관심을 모으고 있습니다. 오늘은 버려진 식품으로 만들어진 바이오 플라스틱 기술 4가지를 소개해드리도록 하겠습니다. 



폐식용유로 만든 #3D 프린터용 레진

폐식용유로 만든 3D 프린터용 레진(출처: University of Toronto Scarborough)


최근 캐나다 토론토 대학교 심슨 교수는 세계 최초로 폐식용유를 이용한 ‘바이오 플라스틱’을 만들었는데요. 이 바이오 플라스틱은 3D 프린터 필라멘트용으로 출시할 예정이라고 합니다. 3D 프린터용 필라멘트 분자가 식용유내 지방 분자와 유사하다는 것에서 착안한 심슨 교수는 폐식용유로 레진(수지)를 만들기 시작했는데요. 3년간의 연구 끝에 폐식용유 1L로 420mL의 레진을 만드는 데 성공했습니다. 

 

폐식용유 레진으로 3D 프린트한 나비(출처: University of Toronto Scarborough)


또한 이 바이오플라스틱으로 출력된 출력물은 자연 상태에서 2주 후 무게가 20% 감소해 자연분해되는데요. 표면에 코팅처리를 하면 자연분해되는 것을 막을 수 있으며, 코팅 처리를 하지 않으면 5~6개월 안에 완전분해가 되어 친환경적입니다. 


해마다 폐식용유를 처리하기 위해 폐기물업체에 돈을 지불해야 하는데요, 심슨 교수의 연구개발로 폐식용유가 3D 프린터용 레진으로 고부가가치 제품으로 재탄생하게 됐습니다. 



폐우유로 만든 #열가소성 펠릿

 

우유는 유통기한이 짧아 버려지는 폐우유 양이 상당한데요. 그 동안은 버려지는 우유는 재활용할 방법이 없었습니다. 프랑스 스타트업인 ‘락팁스(Lactips)’ 연구진은 세계최초로 폐우유에서 추출한 단백질 성분인 ‘카제인’을 이용해 ‘열가소성 펠릿(thermoplastic pellets)’을 만들어 주목받고 있는데요. 이 펠릿을 이용해 플라스틱과 비닐 제품들을 만들어낼 수 있습니다. 

 

우유 단백질로 만든 비닐 포장재(출처: Lactips)


또한 이 펠릿으로 만든 플라스틱 용기나 비닐 패키지는 미생물에 의해 100% 자연분해가 되는데요. 카제인으로 만들어 물에 용해가 되고, 심지어 사람이 먹을 수 있을 만큼 안전한 소재라고 합니다. 



버려진 생선껍질로 만든 #바이오 비닐

생선껍질로 만든 바이오 비닐을 들고 있는 루시 휴즈(출처: Dyson Imagery)


영국의 디자이너 루시 휴즈(Lucy Hughes)는 지난해 생선껍질로 바이오 플라스틱인 ‘마리나 텍스(Marina Tex)’를 선보여 세상을 놀라게 했는데요. 영국해양산업청(HUA)에 따르면 어류 가공으로 매년 50만 톤의 폐기물이 생산되고 있는데, 이 생선 폐기물에서 껍질을 모아 가공한 것이 바로 ‘마리나 텍스’입니다. 

 

마리나 텍스로 만든 비닐봉투(출처: Dyson Imagery)


마리나 텍스는 반투명하고 유연해 기존 비닐봉투나 식품 포장지로 사용할 수 있는데요, 4~6주면 음식물 쓰레기통에서 자연스럽게 분해가 되어 비닐 쓰레기를 따로 처리할 필요가 없습니다. 특히 마리나 텍스는 기존 비닐보다 인장강도가 좋아 다양한 비닐 제품을 대체할 것으로 기대되고 있습니다. 



갑각류 껍질로 만든 #생분해 플라스틱

갑각류 껍질로 만든 액상형태의 바이오 플라스틱(출처: The Shellworks)


마지막으로 소개할 기술은 바로 ‘갑각류 껍질’로 만든 생분해 바이오 플라스틱입니다. 영국 스타트업인 ‘쉘웍스(The Shellworks)’는 버려지는 랍스터, 새우 등의 껍질을 이용해 생분해 가능한 바이오 플라스틱을 만들었는데요. 바로 갑각류 껍질 속에 있는 ‘키틴’이라는 물질을 추출해 식초를 섞어 녹인 후 열과 바람을 이용해 가공하면 바이오 플라스틱이 완성된다고 합니다. 

 

갑각류 껍질로 만든 바이오 플라스틱 제품(출처: The Shellworks)


또한 ‘키틴’과 ‘식초’ 두 가지 재료만 사용하고 다른 화학첨가물은 전혀 들어있지 않으며, 만들어진 바이오 플라스틱은 사용 후 퇴비로 재사용될 수 있어 쓰레기를 전혀 만들어내지 않습니다. 


한화솔루션도 독자기술을 통해 생분해성 폴리에틸렌 복합소재를 연구개발하고 있는데요. 특히 미세플라스틱으로 인한 해양오염 문제 해결을 위해 땅속 뿐만 아니라 바다 속에서도 분해가 가능한 폴리에스테르계 고분자 개발을 동시에 진행하고 있습니다. 지속가능한 미래를 위해 지구 환경을 위한 기술을 연구하는 한화솔루션에 많은 관심 부탁드립니다. 



 

* 이 콘텐츠의 모든 저작권은 한화솔루션(주)에 있습니다.




Posted by 한화솔루션/케미칼

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