한국바이오안전성정보센터 KOREA BIOSAFETY CLEARING HOUSE

[2012-06-29]
PET의 진보
PET는 반론의 여지없이 100% 재생가능한 원료로부터 생산이 필요하다는 분위기다. 사탕수수유래의 에틸렌글리콜(MEG)를 30% 함유한 PET가 상업적으로 사용되고 있다. 거대 음료회사 Coca-Cola와 Pepsi가 나머지 70%인 테레프탈산(terephthalic acid; PTA)을 생산하는 경로를 찾는 공격적인 계획을 발표했다. 작년 12월 Coca-cola는 두 제휴에 들어갔다. 하나는 열적 특성 및 가스차단성이 좋아 다른 형태의 PET로 생각되어지는 폴리에틸렌 퓨라노에이트(polyethylene furanoate; PEF) YXY 기술의 상업화 개발을 위해 Avantium과 제휴를 맺은 것이다. 두번째 제휴는 Gevo 및 Virent와의 제휴로 PTA의 전구체인 파라자일렌(paraxylene; PX)을 생산할 수 있는 두 가지 다른 바이오유래 경로의 상업화를 목표한다. Anellotech은 바이오매스를 이용하여 PX를 생산하는 다른 옵션을 제시하고 있다. 100% 친환경 PET의 도전과제는 이런 기술들을 상업화 규모로 실현하는 것이다.

PET는 범용으로 틈새 시장을 노리는 다른 바이오플라스틱들과 다르다. Toyota Motor는 30% 친환경 PET를 차량 내부 인테리어에 최대 80%까지 사용을 검토하고 있으며, 2011년 1월 Lexus 모델은 이 PET를 트렁크 내부에 도입하였다. 하지만, PE나 PP같은 다른 바이오플라스틱과는 달리 100% 바이오유래 PET의 상업화는 여전히 거리가 멀다.

초기단계의 PVC
폴리염화 비닐(polyvinyl chloride; PVC) 산업은 환경에의 위해와 다양한 가소제의 사용 등으로 점차적으로 쇠퇴해가고 있다. 벨기에 Solvay는 2008년 경기 침체 때문에 중단되었던 프로젝트를 재개하여 PVC 생산을 위해 바이오유래 에틸렌을 연간 6만 톤을 생산할 것이라고 발표했다. 기존의 가소제를 대체하려는 노력도 진행 중에 있다. 예를 들면, 여러 회사의 연구진들이 PVC의 유연성이나 다른 물리적 성질을 손상시키지 않고 프탈레이트를 대체하는 바이오유래 가소제들을 개발했다.

당 유래 PC
이소소바이드(isosorbide)에서 만든 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)에 대한 기업의 관심 증가는 일본 Mitsubishi와 프랑스의 Roquette등에서 이소소바이드 및 PC의 생산을 위해 파일럿 공장의 운영과 확장을 계획하는 것을 보면 알 수 있다. 이소소바이드와 다이아릴 카보네이트로부터의 생산은 공정상 독성가스 및 비스페놀 A(BPA)가 필요 없다. 이소소바이드 유래 PC는 경제성이나 품질이 아직 문제라서 상업화에는 꽤 시간이 걸린다. 공정은 기존 용해 또는 계면 공정보다 더 비싸며, 대부분의 이소소바이드 폴리카보네이트는 반응물이 엄격한 조건하에서 다루어지지 않으면 낮은 융점 및 열저항성을 보인다. SABIC, Mitsui Chemicals, Mitsubishi Chemical과 Teijin 등과 같은 회사들은 개발에 관여하고 있지만 폴리카보네이트의 상업 생산에 있어 여전히 BPA나 다른 글리콜들에 의존하고 있다. 

바이오 숙신산으로 성장하는 PBS
폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate; PBS)는 숙신산(succinic acid)과 1,4-부탄디올(1,4-butanediol; BDO)로 만들어 진다. 바이오숙신산 기술은 미국의 BioAmber, Reverdia, Myriant, 네덜란드의 Purac 들이 보유하고 있다. PBS와 관련된 중요한 쟁점들 중의 하나는 단독으로 사용되었을 때의 한계 물성이다. 이것을 해결하기 위해 바이오 PBS는 다른 고분자와 혼합한 새로운 형태로 사용된다. 일 예로 BioAmber의 개량 PBS(modified PBS; mPBS)가 곧 출시될 것으로, 높은 열변형 온도, 낮은 강도, 높은 가격 같은 좋은 물성을 가지고 있다.

소비자의 인식과 지속가능성이 점차 시장의 동력이 되고 있어, 바이오플라스틱 상업화의 당위성은 점차 명백해 지고 있다. 친환경 PE 및 PET와 같은 제품들은 대응하는 기존 석유유래 제품들과 똑같으며, 상업화를 가속화하고 있다. 한편, PLA 들과 같은 바이오플라스틱은 생산자들이 시장의 개발, 물성 및 성능의 개선, 제품 가격이 인하 등에 있어서 고전을 하는 등 도전을 직면해 오고 있다. 상업화를 위해서는 가야 할 여정이 많음에도 불구하고, 바이오플라스틱은 다가오는 미래에 세계 플라스틱의 중요한 자원이 될 것이다.

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요약: 한국바이오안전성정보센터 (www.biosafety.or.kr)