| [일본] 바이오플라스틱 개량으로 사용용도 확대
- 바이오플라스틱 사용한 자동차나 가전 등 늘어 -
□ 바이오플라스틱 적용 제품 속속 출시
○ 식물을 원료로 한 플라스틱을 채용한 제품이 늘고 있음.
- 마츠다, 바이오플라스틱을 활용한 자동차용 시트 채용
- 캐논, 컬러 복합기 금형에 바이오플라스틱 채용
- NEC, 올해 1월 중순 바이오플라스틱을 대폭 사용한 컴퓨터를 개발
○ 자동차나 컴퓨터, 휴대전화, 체중계 등 다양한 제품에 사용되는데 지금까지 기업의 환경 이미지를 어필하기 위해 사용했었지만 이제는 기존의 플라스틱과 비교해도 성능이 떨어지지 않게 되면서 용도가 확대됨.
□ 카본뉴트럴이라는 점에 바이오플라스틱 채용 기업 늘어
○ 바이오플라스틱의 대표적 소재, 폴리유산
- 바이오플라스틱에는 몇 가지 종류가 있는데, 공업제품에 사용되는 대표적인 소재는 폴리유산임.
- 폴리유산은 식물에 포함된 당분이나 전분을 발표시켜 유산을 만들어, 이를 화학적으로 결합시켜 완성
○ 폴리유산의 카본뉴트럴이라는 특징에 주목
- 폴리유산은 식물을 원료로 하기 때문에 가수분해하기 쉬워 매립해도 토양에서 분해됨. 이 때문에 당초 쓰레기가 늘지 않는다는 특성이 주목 받음.
- 그러나 지금 주목되는 특징은 CO₂를 늘리지 않는 카본뉴트럴이라는 특징임. 즉 폴리유산은 폐기되는 동안 소각 처리되는 과정에서 CO₂가 배출되지만 이로 인해 CO₂가 증가되는 것은 아님. 제품의 원료인 식물이 이미 대기 중에서 CO₂를 흡수하고 있었기 때문
- 이와 같은 카본뉴트럴이라는 특징에 기업들이 주목하기 시작
□ 바이오플라스틱 개량에 앞장서는 일본의 테이진(帝人)
○ 내구성 높인 소재 ‘바이오프론트’ 개발
- 바이오프론트는 폴리유산의 문제점을 개선한 제품. 대표적으로 개선된 것이 내구성임. 종래 폴리유산은 내구성에서 석유 플라스틱에 미치지 못했음. 특히 내열성과 난연성에 문제가 있었음. 예를 들어, 170도 정도에 녹아버리기 때문에 자동차와 같이 고온다습한 환경에서 10년 가까이 사용하는 제품에 채용하는 것은 어렵다고 생각됐음.
- 내열성의 향상을 위해 테이진은 폴리유산 자체를 개량하는 방법을 채택했음. 내열성을 높이는 수단으로 폴리유산에 용제를 첨가하기도 하지만, 성형에 시간이 걸려 제품 가격이 올라가는 문제가 있었음. 테이진은 융제를 사용하지 않고 폴리유산 자체 개량에 도전했음.
- 폴리유산에는 L유산과 D유산이 있는데 종래는 자연계에 많이 존재해 쉽게 쓸 수 있는 L유산밖에 사용하지 않았으나 테이진은 분자의 제어기술을 향상시키고, 여기에 더해 개질제의 첨가나 사출성형의 가공조건 설정 또는 필름이나 섬유 가공에 관한 기술 축적을 통해 L유산과 D유산을 빠르게 결합시킴으로써 내열성을 높이는 데 성공했음.
- 이렇게 개량한 결과 바이오프론트의 내열온도는 200~230도로 종래품의 170도보다 내열온도가 30~60도 높아졌음. PET의 255도에는 아직 미치지 못하지만 바이오프론트로 만든 섬유는 180도의 다리미로도 녹지 않음.
- 가공 자유도가 높아져 바이오프론트는 성형가공에서 기존의 PET와 같은 제조라인을 사용할 수 있어 제조비용도 절감됨.
바이오프론트의 특징
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구분 |
바이오프론트 |
종래 폴리유산 |
PET수지 |
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융점 |
200~230도 |
170도 |
255도 |
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응고력 |
빠름. |
매우 느림. |
느림. |
|
내가수분해성 |
○ |
△ |
○ |
자료원 : 닛케이비즈니스
○ 2011년 바이오프론트 양산 개시 예정
- 테이진은 작년 6월에 도요타에서 바이오플라스틱 관련 플랜트를 매수했음. 도요타 자동차는 2002년 시마즈제작소에서 바이오플라스틱사업을 매수해 연구를 진행해 왔었음. 이를 테이진이 매수해 에히메현의 마츠야마사업소에 플랜트를 이설해 9월부터 실증실험을 했음. 도요타의 플랜트를 산하에 넣은 것은 테이진이 새롭게 개발한 바이오프론트가 온난화가스 배출규제 강화로 수요가 확대될 것으로 예상했기 때문
- 테이진은 지금까지 자사에서 연간 200톤의 폴리유산을 생산하고 있었는데, 여기에 도요타 플랜트를 더해 2010년에는 연간 1000톤 규모까지 확대하고 2011년에는 연간 5000톤의 양산체제를 구축할 계획
□ 바이오플라스틱 시장 전망
○ 바이오플라스틱, 3~4년 안에 수요 배증할 것
- 바이오플라스틱의 용도가 다양해지면서 시장은 확대일로에 있음.
바이오플라스틱의 주된 용도
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용도 |
제품(메이커) |
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자동차 |
도요타의 하이브리드카 ‘SAI’의 내장재, 혼다의 연료전지차 시트,
마츠다의 수소하이브리드카 패널 |
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가전 |
NEC 컴퓨터 본체, 캐논 컬러복합기의 외장, NTT 도코모의 휴대전화 외장 |
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식품포장재 |
미쓰비시수지의 페트병 라벨, 유니치카의 식품용 뚜껑 |
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일용품 |
타니타의 체중계 외장, 테이진의 안경테, 헤이와화학공업소의 샴푸병 |
자료원 : 닛케이비즈니스
- 바이오인더스트리협회에 따르면 2003년 바이오플라스틱의 시장규모는 8만7000톤이었지만 2007년에는 13만 톤으로 확대됐으며, 2010~11년에는 24만5000톤에 달할 전망
○ 비용 절감이 과제
- 개량이 진전되면서 일부는 기존 제품라인의 활용이 가능해졌지만 석유 플라스틱과 비교해 바이오플라스틱은 여러 가지 가공이 아직 필요해 단가가 높음.
[자료원 : 닛케이비즈니스]
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