땅속에서 생분해 되는 ‘바이오플라스틱’ [지식용어]

[시선뉴스 이호 / 디자인 최지민] 편리함의 이유로 상당히 많이 사용되었던 플라스틱. 그런데 석유로 만들어진 이 플라스틱들은 이제 육지에서도, 바다에서도 큰 문제가 되고 있다. 오랜 시간이 지나도 분해가 되지 않아 처치가 곤란하고 바다에서는 잘게 부서져 미세 플라스틱이 되어 각종 해양생물의 몸에 축적이 되고 있기 때문이다.

물론 이 미세 플라스틱은 결국 최상위 포식자인 인간에게 고농축인 상태로 오기 때문에 결코 자연에서만의 문제가 아니다. 이를 해결하기 위해 ‘바이오플라스틱’이 개발되고 있다.

바이오플라스틱이란 고분자 폴리에스테르류를 에너지원으로써 체내에 저장하고 있는 미생물에게서 폴리에스테르를 추출, 합성하여 만든 플라스틱으로 토양 중의 세균에 의해 분해되는 특성을 가지고 있는 친환경적인 플라스틱이다.

생체에 쉽게 융합하는 특징이 있어 수술이나 골절 고정제 등에 응용이 되고 있고 토양 중에서 서서히 분해되는 성질이 있어 퇴비로 이용이 되기도 한다.

바이오플라스틱의 응용 분야로는 포장이나 음료수 병, 자동차 분야나 가전 등 기존의 플라스틱들을 이용해서 만들던 것들을 대체한다. 하지만 아직 기술적인 한계로 인해 인장강도가 약하고 쉽게 찢어지는 등의 한계가 있었다.

활발한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 가운데 최근 국내 연구진이 바이오플라스틱 비닐봉지의 잘 찢어지는 문제를 해결할 수 있는 기술을 내놨다고 밝혔다.

4일 한국화학연구원(화학연)은 오동엽·황성연·박제영 박사가 바이오플라스틱 기반 생분해성 고강도 비닐봉지를 개발했다고 밝혔다.

연구진은 목재펄프와 게 껍데기에서 각각 셀룰로스와 키토산을 추출해 화학처리한 후 고압 조건에서 잘게 쪼갠 후 이렇게 얻은 나노섬유가 분산된 수용액을 바이오 플라스틱 제조 시 함께 넣어 기계적 물성을 극대화했다. 이렇게 만들어진 비닐봉지의 인장강도는 65∼70㎫(메가파스칼) 정도로 기존 석유 플라스틱 비닐봉지의 40㎫를 상회하는 수준이다.

또한 이 비닐봉지는 자체 간이 실험 결과 땅속에서 6개월 이내 100％ 분해되는 것으로 확인됐으며 게 껍데기의 키토산 덕분에 식품 부패를 방지하는 항균 능력도 갖춘 것으로 알려졌다.

이처럼 현재 바이오플라스틱은 클린 플라스틱으로 환경문제를 해결할 수 있는 방안으로 떠오르며 활발한 연구가 이루어지고 있다. 한계이자 단점으로 떠올랐던 인장력 등에 대한 문제점들이 해결되고 가격적인 경쟁력이 갖춰지게 되면 석유 기반의 플라스틱은 퇴출되고 바이오플라스틱으로 모두 대체될 것이다. 빠른 기술 발전으로 플라스틱에 의한 환경오염이 중지되기를 기대해본다.