식물성 재료로 만든 자동차, 가능할까? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (160)

바이오 플라스틱이라 하면 식품 및 화장품 용기나 포장재료 등 주로 일회용품에서 찾아볼 수 있었는데요. 우리가 일상 생활에서 주로 많이 사용하는 제품은 점점 환경을 오염시키지 않는 바이오 플라스틱으로 조금씩 대체되고 있다는 걸 알 수 있습니다.

하지만 전자제품 및 자동차 등 고강도 소재가 적용되는 분야에서는 강도가 낮고 열에 약해 바이오 플라스틱이 적용되지 못했습니다. 지난해 옥수수에서 유래한 성분을 이용해 환경 호르몬이 없으면서도 강철보다 강한 슈퍼 바이오 플라스틱이 개발돼 주목받고 있습니다. 오늘은 슈퍼 바이오 제품까지 환경을 위해 진화하고 있는 플라스틱에 대해 소개하겠습니다.

◆바이오 플라스틱이란?

바이오 플라스틱이란 식물체 바이오매스(biomass)와 같은 생물자원을 이용해 만들어진 고분자를 뜻합니다. 바이오 기반인 만큼 친환경 플라스틱, 그린 플라스틱 등으로 불리는데요.

바이오 플라스틱이라고 해서 모두 생분해되는 것은 아닙니다. 탄소 중립형 식물체 바이오매스를 적용해 지구 온난화 주범인 이산화탄소를 저감시키는 소재 또한 바이오 플라스틱에 포함됩니다.

◆바이오 플라스틱의 종류

바이오 플라스틱으로 만들어진 일회용컵. 출처=flanderstoday.eu

바이오 플라스틱은 원료와 분해 및 생산 방법에 따라 생분해, 산화생분해, 바이오베이스, 식물체 등으로 나누어집니다.

생분해 플라스틱으로 인정받으려면 일반 제품 대비 6개월에 90% 이상 분해되어야 하며, 산화생분해는 36개월에 60% 이상 분해되어야 합니다. 바이오베이스 플라스틱은 분해기간과는 관계없이 유기 탄소로 환산된 바이오매스 함량을 측정해 분류됩니다. 마지막으로 펄프와 버섯 등 식물체, 미생물 제품은 천연물 함유량을 중요하게 여기는데요. 천연물이 25% 이상이면 바이오베이스 플라스틱으로 분류됩니다.

◆강철보다 강한 슈퍼 바이오 플라스틱

지난해 6월 국내 연구진은 강철보다 강하면서도 200도 이상 고온에서도 견딜 수 있는 슈퍼 바이오 플라스틱을 개발했는데요. 식물성인 옥수수 유래 성분인 ‘아이소솔바이드’(isosorbide)를 이용해 고강도·고내열성의 투명 플라스틱을 만드는 데 성공했습니다. 또한 환경 호르몬을 전혀 배출하지 않아 젖병 소재로도 쓰일 수 있을 만큼 안전한 것이 특징입니다.

무엇보다 열에 녹여 가공할 수 있는 열가소성 수지로 320도 이상에서 녹여 재활용할 수도 있습니다. 식물유래 성분으로 만들어져 독성이 없으면서도 강철보다 강하고 높은 열에도 견디는 슈퍼 바이오 플라스틱의 개발로 포장 및 용기뿐만 아니라 전자제품 및 자동차 등에도 적용될 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

◆자동차 만드는 친환경 엔지니어링 플라스틱

전기 및 전자제품, 자동차에서 나오는 폐기물의 재활용률을 높이기 위해 한화솔루션도 바이오 베이스 합성 폴리머(중합체) 연구를 진행하고 있습니다. 자동차와 전자제품 소재로도 사용할 수 있을 만큼 높은 강도와 내열성을 지니고 있으면서도, 온실 가스를 배출하지 않는 바이오 베이스 엔지니어링 플라스틱이 바로 그것입니다.

생활의 편리함을 넘어 환경까지 생각한 ‘착한 플라스틱’은 지속가능한 미래를 위해 선택이 아닌 필수가 되고 있습니다. 이에 발맞추어 한화솔루션도 사람이 중심이 되는 친환경 기업으로 거듭나기 위해 노력하고 있습니다. 많은 기대 부탁합니다.

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