역사 및 배경

바이오플라스틱 관련 역사적 배경

지구온난화 규제와 방지를 위한 국제협약인 교토의정서는 1992년 6월 리우 유엔환경회의에서 채택된 기후변화협약(UNFCCC)을 이행하기 위해 1997년 만들어진 국가간 이행 협약으로 ‘교토기후협약’이라고도 합니다.
정식명칭은 Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change이다. 1997년 12월 일본 교토에서 개최된 기후변화협약 제 3차 당사국 총회에서 채택되어 2005년 2월 16일 공식 발효됐다. 오스트레일리아, 캐나다, 미국, 일본, 유럽연합 회원국(EU) 등 38개국은 1990년을 기준으로 2008~2012년까지 평균 5.2%의 온실가스를 의무적으로 감축해야 합니다. 대한민국은 2002년 11월에 비준 했으며 개발도상국으로 분류되어 아직 법적의무는 부담하고 있지 않으나 OECD회원국으로서 멕시코와 더불어 온실가스 감축 압력을 받고 있습니다.
2013~2017년 의무대상국이 개발도상국에 집중되기 때문에 5월부터 개최되는 대상국 확대협의에서 한국도 동참을 요구 받을 것으로 예상 됩니다.
2002년 IEA(국제에너지기구)의 통계에 따르면한국의 연간 이산화탄소 배출량은 2000년을 기준으로 했을 때 4억 3400만톤으로 세계9위이며, 세계 전체 배출량의 1.8%를 차지한 것으로 나타났습니다. 더욱이 1990년 이후 배출량 증가가 85.4%로 나타나 세계 최고의 증가세를 기록하고 있기 때문에 의무대상국으로 분류될 가능성이 높습니다.
미국은 전세계 이산화탄소의 배출량의 28%를 차지하고 있지만, 자국의 산업보호를 위해 2001년 3월 탈퇴 했습니다.
지국온난화를 유도하는 물질로 감축대상인 가스는 이산화탄소(co2), 메탄(CH4), 이산화질소(N2O), 불화탄소(PFC), 수소화불탄소(HFC), 불화유황(SF6) 등 6가지입니다.

바이오화학산업의 특징

최근 세계적으로 바이오 소재를 이용한 바이오화학산업을 둘러싼 대표적인 변화 추세는 아래와 같습니다.

• 1고령화 사회의 도래와 세대구성 변화에 의한 새로운 소비자 트렌드
• 2환경문제, 특히 지구온난화의 기후영향
• 3유통상품의 라이프싸이클 단기화
• 4지속가능한 발전 및 관련 규제의 강화

바이오 소재는 지속발전 가능 사회구축, 저탄소 녹색성장의 견인차 역할을 하는 친환경소재로서 옥수수나 사탕수수 등 식물자원(Biomass)에서 바이오 플라스틱을 생산하는 친환경 바이오화학산업입니다.
바이오화학산업 중 화이트 바이오 범주에 속하는 바이오플라스틱의 특징은 분해성이며, 현재 기술 수준에서 석유화학제품 대비 이산화탄소 배출량을 10~100까지 줄일 수 있어 저탄소 녹색성장 산업의 핵심산업으로 발전이 가능합니다.
차세대 성장동력으로 꼽히는 바이오화학산업은 무한한 잠재력을 가진 산업 아이템으로 꼽힙니다. 첨단 기술로 꼽히는 바이오 기술은 이미 빠른기술 발전의 속도에 힙입어 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 각 바이오 기술은 성격에 맞춰 레드, 그린, 화이트 등 세 가지 색깔로 구분하고 있는데 이중 가장 눈길을 끄는 것이 화이트 비디오 산업입니다. 현재 우리나라 바이오화학산업의 주력은 레드 바이오입니다. 수요가 가장 많고 시장이 넓기 때문에 국내 산업의 90%를 차지하고 있는 것이 국내 바이오 시장의 현실입니다.

레드 바이오 기술은 신약개발, 진단시약 등을 비롯한 줄기세포, 장기이식 등의 생물의약 분야를 뜻하는 말입니다.
그린 바이오 기술은 농림, 수산, 생물 등 1차 식품에 바이오테크를 접목한 기술입니다. 유전자 변형 콩, 옥수수 등 유전자 변형을 통해 고부가 가치 제품을 생산해 내는 기술을 통틀어 그린 바이오라고 합니다. 이 중 화이트 바이오 기술은 산업생산 공정에서 효소나 미생물을 이용하는 기술로 친환경 부분에 초점을 맞춘 기술 석유나 석탄처럼 유해물질을 방출하지 않고도 깨끗한 에너지를 생물체에게서 뽑아내는 기술이나 기존의 합성 화학물질 대신 식물과 미생물을 이용해서 음식, 연료, 옷감, 플라스틱 등을 생산하는 기술을 뜻 합니다.

화이트 바이오 기술은 바로 실생활에 접목할 수 있는 생활에 밀접한 바이오 기술로, 기존의 화학물질 대신 식물과 미생물 등을 이용한 대체 원료, 환경오염물질을 방출하지 않는 에너지 개발과 생활용품의 생산으로 이어집니다. 화이트 바이오 기술의 발전으로 바이오 기술이 연구실에서 벗어나 산업화 되면서 차세대 바이오 시장의 핵심코드로 등장한 것입니다. 전문가들은 이런 화이트 바이오 시장의 발전으로 바이오 제품이 2010년 1,600억 달러의 시장을 형성하고 매년 10~30%이상 성장할 것으로 예상하고 있습니다.

바이오플라스틱 연구개발 배경

전 지구인의 공통 관심사인 환경규제와 기후협약, 석유자원의 고갈 및 수요증가 등으로 인하여 기존 에너지 및 화학산업의 경쟁력이 점차 약화되면서 그 대체재로 바이오플라스틱이 연구·개발되었으며, 바이오플라스틱은 다양한 산업용품, 합성섬유, 수송 및 산업용 플라스틱, 의약 및 미용용품 등에 대체원료로 이용이 가능합니다. 이에 따라 바이오 섬유와 자동차용 내외장재, 벽지·장판 등 건축자재, 의약 및 식품용 첨가제 등 기존의 석유화학 제품의 대부분이 바이오화학 제품으로 빠르게 대체되고 있습니다.
최근 몇 년전부터는 기존 성분해성 플라스틱의단점으로 지적되어 온

• 1강도, 신장률 등 물리적 특성 및 가공성 취약
• 2기존 제품 대체 및 응용분야 확대 지연
• 3일반플라스틱 대비 높은 가격
• 4재활용의 어려움

등을 극복하기 위해 내열성, 가공성, 내충격성을 보완한 제품들이 출시되고 있습니다. 또한, 기존 바이오 플라스틱의 산업적 활용분야에는 플라스틱에 분해성 플라스틱을 일부 첨가하여 가공성과 내충격성 등의 물성을 개량한 재품들이 속속 출시되고 있습니다. 바이오플라스틱은 기존 플라스틱과 비교하여 물성, 가공성, 경제성 측면에서 매우 우수한 장점이 있습니다.

관련업계에 따르면 최근 들어 국내에도 옥수수 프린터, 옥수수 휴대폰 등 옥수수 전분 및 범용 플라스틱을 이용해 만든 바이오매스 플라스틱 제품이 속속 등장하고 있습니다. 생체물질을 이용해 만든 바이오플라스틱은 대표적인 친환경 소재로 꼽히고 있고, 분해에 수 백년이 걸리는 PVC, 비닐, 스티로폼 등 화학 플라스틱과 달리 바이오플라스틱은 1~2년이면 분해되기 때문입니다. 이에 따라 앞으로 가격과 강도 같은 문제를 해결할 경우엔 바이오플라스틱이 미래형 소재로 각광을 받을 것으로 예상됩니다