바이오플라스틱 시장, 빠른 성장 전망···"2027년까지 전세계 연평균 14% 확대"
코로나19 팬데믹 거치며 '분해되는 플라스틱' 중요성 커져···국내서도 연구활발
[시사저널e=김지원 기자]LG화학이 바이오 원료를 기반으로 한 플라스틱 사업 확대에 나선다. 바이오 원료 기반 플라스틱 사업이 폐플라스틱에 따른 환경오염의 심각성과 함께 자연에서 분해되는 바이오플라스틱이 대안으로 떠오르며 전세계적으로 상용화가 전개 중이다.
13일 LG화학은 북미 친환경 연료전문업체 지보(Gevo)와 2026년까지 바이오 프로필렌을 상업화하기 위한 공동연구개발을 체결했다고 밝혔다. 지보에서 바이오 에탄올로 프로필렌을 만드는 기술을 제공하면 LG화학은 공동 연구개발과 공장구축을 통해 상업화에 나선다. 바이오 프로필렌이 개발되면 LG화학은 바닥재, 기저귀, 자동차 내외장재 등을 만드는 고객사에 100% 바이오 기반의 제품을 공급할 수 있을 것이란 설명이다. 기존 제품에 비해 90% 이상 탄소저감 효과도 있다.
바이오플라스틱(Bioplastics)은 기존 화석연료로 생산되는 플라스틱의 보완재 또는 대체재인 친환경 플라스틱 원료·제품을 의미한다. 재생 가능한 자원이나 미생물·효소 등을 활용한다. 바이오플라스틱에는 대표적으로 생분해성 플라스틱(biodegradable plastics)이 있다. 생분해성 플라스틱은 자연계에 존재하는 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 미생물 등의 작용으로 물, 이산화탄소 등으로 분해된다. 생분해성 플라스틱은 사용원료에 따라 천연물계(천연물·미생물계)와 석유계(석유원료)로 나뉜다.
코로나19 팬데믹을 거치며 생분해성 플라스틱이 더 각광받았다. 마스크, 장갑, 1회용 플라스틱 포장용기 등의 사용량이 급증했기 때문이다. 플라스틱으로 인한 환경오염에 대한 경각심이 날로 높아지며 생분해성 바이오 플라스틱에 대한 개발에도 속도가 붙고 있는 것이다. 누적 폐플라스틱 발생량은 2050년 330억 톤에 달할 것이란 예측이 나온다. 생분해성 플라스틱 기술은 현재 전세계적으로 상용화 단계다.
국내에서는 화학업계를 중심으로 개발에 나서고 있다. 석유화학기업 중심으로 바이오플라스틱을 생산 중이다. 다만 원료의 추출과 가공 등은 아직 기술개발 단계다. 이에 생분해성 원료를 수입해 필름, 섬유, 합성수지 등의 제품을 생산하는 분야가 주를 이룬다. SKC는 2008년 세계 최초로 ‘생분해 PLA 필름’을 상용화했다. SKC의 생분해 PLA필름은 땅에 묻으면 약 14주 만에 유해 성분 없이 생분해된다. 신선식품 포장용, 종이쇼핑백, 잡지 등 도서류 포장 등에 쓰인다. 현재 스타벅스 등의 식품포장재에 활용되고 있다.
CJ제일제당은 미국 메타볼릭스(Metabolix)의 생분해성 플라스틱 관련 자산인수를 통해 미 보스턴에 위치한 연구시설과 연구인력 등을 확보, 상용화 연구를 진행 중이다. CJ제일제당은 SKC와 함께 토양뿐만 아니라 바다에서도 생분해되는 바이오플라스틱을 선보이기도 했다. 롯데케미칼도 생산, 연구개발을 진행 중이다. 롯데케미칼은 2012년 사탕수수에서 추출된 원료로 바이오페트(Bio-PET)를 생산, 판매하기도 했다. 2018년엔 바이오플라스틱을 적용한 유아용 식기 소재 등을 내놓았다. 이밖에 SK이노베이션과 SK케미칼, 대상 등이 관련 연구개발을 진행 중인 것으로 알려졌다.
전세계 바이오플라스틱 시장 규모는 매우 빠르게 성장할 전망이다. 마켓앤 마켓은 전 세계 바이오플라스틱 및 바이오폴리머 시장이 2023년 149억 달러 규모까지 성장하리라고 예상한 바 있다. 유럽플라스틱협회는 세계 바이오플라스틱 생산 능력이 2018년의 211만톤에서 2023년 262만톤으로 늘어날 것으로 예측했다. 업계에서는 새로운 소재 등장, 사용촉진 제도 도입 확대 등으로 예상보다 더 빠른 속도로 바이오플라스틱 시장 규모가 증가할 것이라 보고 있다. 글로벌 시장조사기관인 노바 연구소는 2023년 바이오 원료 기반 플라스틱 생산 규모가 2027년까지 연평균 14%로 고속 성장할 것이라는 예상을 내놓기도 했다.
세계적인 기업은 이미 경쟁력 확보에 심혈을 기울이고 있다. 필요에 따라 석유화학기업과 바이오기업이 합자회사를 설립하는 방식도 등장했다. 프랑스의 석유화학기업과 네덜란드 식품첨가물기업이 합자해 생분해성 바이오플라스틱 생산에 나서는 식이다. 생분해성 바이오플라스틱 선도 기업으로는 이탈리아의 노바몬트(Novamont), 독일의 바스프(BASF), 미국 대니머 사이언티픽(Danimer Scientific)·네이쳐웍스(NatureWorks), 일본 미쓰비시 화학(Mitsubishi Chemical) 등이 있다.