소개글
"바이오 플라스틱"에 대한 내용입니다.
목차
1. 바이오 플라스틱의 개요 및 종류
1.1. 플라스틱 폐기물 증가로 인한 사회문제
1.2. 바이오 플라스틱의 개념
1.3. 바이오 플라스틱의 종류
2. 생분해 플라스틱
2.1. 천연물 합성계 생분해 플라스틱
2.2. 화학 합성계 생분해 플라스틱
2.3. 미생물 합성계 생분해 플라스틱
3. 산화생분해 플라스틱
3.1. 산화생분해 플라스틱의 특성
3.2. 산화생분해 플라스틱의 장단점
4. 바이오베이스 플라스틱
4.1. 바이오베이스 플라스틱의 개념
4.2. 중합형 바이오베이스 플라스틱
4.3. 결합형 바이오베이스 플라스틱
5. 바이오 플라스틱 관련 규제 및 시장 동향
6. 바이오 플라스틱 적용 사례
6.1. 화장품 및 식품 포장 분야
6.2. 종이제품 분야
6.3. 가정간편식 분야
6.4. 에어캡, 아이스팩 등 기타 분야
7. 바이오 플라스틱 대표기업 사례 (NatureWorks)
8. 참고 문헌
본문내용
1. 바이오 플라스틱의 개요 및 종류
1.1. 플라스틱 폐기물 증가로 인한 사회문제
플라스틱 사용 및 재활용의 문제점은 매우 심각하다. 국내 플라스틱 폐기물의 재활용률이 매우 낮은데, 이는 플라스틱 종류가 너무나 많아 국민들이 쉽게 분리수거를 할 수 없기 때문이다. 또한, 제품 생산 단계에서부터 재활용이 어려운 라벨, 다른 재질과 화려한 색상 등이 사용되어 실질적인 재활용이 어려운 경우가 많다. 실제로 국내 생산 페트병 중 재활용이 쉬운 제품은 전체의 1.8%에 불과하다.
이와 더불어, 커피전문점 등의 1회용품 사용 증가와 온라인 쇼핑에 따른 과대포장으로 인해 유통 및 소비 단계에서 폐기물 발생이 급증하고 있다. 하지만 재활용 비용이 많이 들어 재활용 업체의 수익성이 악화되고 있으며, 폐기물 수입 관리 및 국내 재활용 제품 수요 관리 체계도 미비하여 근본적인 문제 해결이 필요한 상황이다.
1.2. 바이오 플라스틱의 개념
바이오 플라스틱이란 식물체 바이오매스(biomass)와 같은 생물자원을 이용하여 제조된 바이오 기반 고분자를 말한다. 바이오 플라스틱은 바이오매스 기반의 고분자 플라스틱 전체를 의미하므로 여기에는 생분해 플라스틱 뿐만 아니라, 탄소 중립(carbon neutral)형 식물체 바이오매스를 적용하여 이산화탄소를 저감시키는 소재를 포함하고 있다. 특히 바이오매스를 일부 적용한 바이오베이스(bio-based) 플라스틱은 플라스틱 사용 감량 및 이산화탄소 저감 기능이 강조되고 있다. 지구온난화의 주요인이 이산화탄소로 인식되면서 석유기반 고분자 플라스틱을 대체할 수 있는 새로운 친환경 소재인 바이오매스 기반 고분자가 바이오베이스 플라스틱이란 이름으로 사용되게 되었다. 또한, 바이오 플라스틱은 원료, 분해 메커니즘, 생산방법에 따라 생분해 플라스틱, 산화생분해 플라스틱, 바이오베이스 플라스틱, 식물체 등 천연물 제품으로 나눌 수 있으며, 규격 기준에 따라 분류를 한다면 생분해 플라스틱, 산화생분해 플라스틱, 바이오베이스 플라스틱으로 구분할 수 있다.
1.3. 바이오 플라스틱의 종류
생분해 플라스틱은 주로 전분이나, 지방족 폴리에스터, 셀룰로스와 같은 생분해성 수지로 만들어지며, 토양이나 미생물, 효소에 의해서 6개월 이내 90% 이상 분해되는 플라스틱이다. 원료에 따라 천연물계 생분해 플라스틱과 석유계 생분해 플라스틱으로 나뉜다. 천연물계 생분해 플라스틱은 바이오매스가 70% 이상 포함된 플라스틱으로 PLA, CA, PHA, AP 등이 있으며, 석유계 생분해 플라스틱은 석유에서 유래된 원료로 PBAT, PVA, PBS, PES, PCL 등이 있다.
산화 생분해 플라스틱은 생분해 플라스틱의 단점을 보완한 플라스틱이다. 기존의 범용 플라스틱에 바이오매스나 산화제를 첨가하여 제조하며, 열이나 햇빛 등에 의해 1차로 산화되어 분해된 후 자연에서의 생분해가 이루어진다. 대표적인 종류로는 bio-PP와 bio-PE가 있다.
바이오 베이스 플라스틱 또한 생분해 플라스틱의 단점을 보완한 플라스틱이다. 범용 플라스틱에 바이오매스를 함유시켜 만드는데, 분해성보다는 제조 과정에서 이산화탄소 저감을 통한 지구 온난화 방지와 석유 사용 저감에 초점을 둔다. 바이오매스 함량은 20~25%이며, 결합형과 중합형으로 나뉘는데, 결합형은 천연물과 고분자를 결합하여, 중합형은 천연물과 단량체를 중합 합성하여 만들어진다. 이들의 예로는 bio-PP, bio-PE, bio-PA, bio-PET 등이 있다.
2. 생분해 플라스틱
2.1. 천연물 합성계 생분해 플라스틱
천연물 합성계 생분해 플라스틱은 식물체 바이오매스와 같은 생물자원을 이용하여 제조된다. 대표적인 천연물 합성계 생분해 플라스틱으로는 PLA(Polylactic acid), TPS(Thermoplastic starch), AP(Aliphatic polyester), CA(Cellulose acetate), CDA(Cellulose di acetate) 등이 있다. 이들 천연물 합성계 생분해 플라스틱은 물성 개량, 유통 중 생분해 가능성, 생산성 개선, 가격 경쟁력 확보 등 극복해야 할 과제가 많은 실정이다. 그러나 최근에는 물성이 보완된 석유화학 유래의 생분해 플라스틱이 많이 보급되면서, 천연물 합성계와 석유화학 유래 생분해 플라스틱 원료를 혼합 사용하여 물성을 보완하고 있다. 특히 유통 중 생분해가 되는 것을 방지하기 위해 최종생분해 기간을 연장시키기 위한 연구 개발도 이루어지고 있다. 천연물 합성계 생분해 플라스틱은 투기 투습도 조절, 수분에 취약한 문제점 등을 해결하기 위해 꾸준히 연구가 진행되고 있으며, 생분해, 재활용, 폐기 등 전 과정에서의 환경 친화성을 높이기 위한 노력이 필요하다.
2.2. 화학 합성계 생분해 플라스틱
화학 합성계 생분해 플라스틱은 석유에서 유래된 원료에서 중합합성을 이용하여 만들어지는 생분해 플라스틱이다. PBS(Poly btylene buccinate), PCL(Poly capro lactone), PEU(Poly ester urethane), PGA(Ploy glycolic acid), PBAT(Poly butylene adipate-co-terephthalate) 등이 이에 해당한다. 이들은 유해물질이 방출되지 않고 자연에서 생분해가 잘 이루어지며, 생산과정에서 석유계 남는 원료로 만들어지므로 탄소 저감 되는 효과가 크다. 반면에 생분해성 플라스틱은 열에 약하고, 재활용이 어려우며, 빠르게 분해되기 때문에 유통기한이 긴 발효식품이나 화장품, 포장재 등으로 사용하기 어렵다는 단점이 있다. 최근에는 이러한 단점을 보완하기 위해 생분해 플라스틱과 기존 범용 플라스틱을 혼합하여 물성을 개선하는 시도가 있다. 또한 생분해 촉...
참고 자료
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NatureWorks Overview Pamphlet, 2019
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https://www.joongang.co.kr/article/23663394#home
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