- 꿈의 플라스틱 생분해성 플라스틱
- 쓸때는 간편하게 버리면 흔적없이

┌────────────────────────────────┐
│ㅇ 플라스틱 소재는 현대인의 풍요로운 일상생활과 산업발달에 큰 │
│ 공헌을 해 온 반면, 대량으로 발생되는 각종 폐비닐, 스티로폼, │
│ 플라스틱 용기 등의 소각이나 매립에 따른 환경호르몬 누출, 맹독│
│ 성의 다이옥신 검출, 폐기물의 불완전 연소에 의한 대기오염 발생│
│ 등과 같은 심각한 환경오염의 원인으로 대두되고 있다. │
│ │
│ㅇ 이러한 문제를 해결하기 위하여 쓸때는 보통 플라스틱처럼 간편 │
│ 하게 쓸 수 있고 사용 후에는 토양 중의 미생물에 의해 썩는 │
│ 환경친화적이고 무해한 플라스틱인 생분해성 플라스틱의 상용화 │
│ 및 의무화의 압력이 거세지면서 독일, 이태리, 미국 등 선진 각국│
│ 에서는 쇼핑백, 플라스틱제 병의 생분해성 수지 사용을 의무화 │
│ 하는 등 생분해성 플라스틱의 실용화가 활발히 진행되고 있다. │
│ │
│ㅇ 우리나라는 그동안 생분해성 플라스틱의 실용화가 미미한 편이었 │
│ 지만 작년 하반기부터 쓰레기 종량제 봉투의 제조시 생분해성 │
│ 소재 함량 30%이상 사용 의무화를 위한 환경부 지침이 개정되고 │
│ 각 시·군·구 자치단체의 조례 개정작업이 완료되면 우리나라도 │
│ 생분해성 플라스틱 시장이 급속하게 성장할 것으로 예상된다. │
│ │
│ㅇ 생분해성 플라스틱의 2002년 세계 시장규모가 약 9조원 정도로 │
│ 성장할 것을 예상되고, 최근 3년간 생분해성 플라스틱과 관련한 │
│ 지식재산권을 선점하기 위한 선진국과 국내 대기업 및 중소기업 │
│ 들의 출원이 급증함에 따라 특허청에서는 현재 운영중인 플라스틱 │
│ 기술협의회와 고분자 신소재 연구회 등을 통하여 중소기업이 기존 │
│ 소재를 생분해성 플라스틱을 응용한 환경친화적 소재로 대체한 │
│ 제품을 개발할 수 있도록 관련 기술에 대한 정보를 제공할 계획 │
│ 이다. │
└────────────────────────────────┘

□ 생분해성 플라스틱 연구·개발 배경

인간생활의 편리성을 비약적으로 발달시킨 플라스틱이라 불리는 고분자
재료는 끊임없는 연구에 의해 점차 유리·금속·종이·목재·석재 등과
같은 기존의 재료들을 대체하여 산업용 재료로부터 1회용 소모품에 이르기
까지 여러 용도로 사용되고 있다.

그러나 대부분의 플라스틱은 자연계에서 분해되지 않고 반영구적으로
존재하기 때문에 방치된 플라스틱은 하천이나 해양 등에서 외관상 뿐만
아니라 생물환경적으로도 나쁜 영향을 끼치고 있다.

대부분의 나라에서는 이러한 다 쓰고난 폐프라스틱을 매립·소각·
재활용의 방법을 통해 처리하고 있으나, 매립시에는 매립지 확보가 어렵고
매립된 프라스틱이 땅 속에서 썩지 않기 때문에 지반이 안정되지 않아
매립지의 이용에 문제가 있으며, 소각시에는 염소화합물과의 혼소에 의해
다이옥신이 발생할 수 있고 고열에 의한 소각로의 손상을 야기 할 수
있으며, 재활용의 경우에는 플라스틱 폐기물이 너무 산재하여 이를 수거
하는데 비용이 많이 들고 적은 부피의 플라스틱만이 재활용에 적합한
형편이다.

이러한 제문제를 해결하기 위한 한 방법으로 사용할 때에는 보통 플라스
틱처럼 쓸 수 있고 사용 후에는 자연계 물질순환사슬에 포함될 수 있는
그린 플라스틱이라고도 불리어지는 생분해성 플라스틱에 관한 연구·개발이
시작되었다.

□ 생분해성 플라스틱이란

생분해성 플라스틱이란 성형품, 포장재, 위생용품, 농업용품 등으로
사용한 플라스틱을 폐기시에 소각처리하지 않고 단순히 매립하므로써
미생물의 작용에 의해 수개월∼1, 2년(일반 프라스틱인 경우에는 50년
내지 수백년)만에 물, 이산화 탄소, 메탄가스 등으로 완전 분해되는 플라
스틱을 말한다.

현재 이미 개발된 생분해성 수지는 무독성 천연물질인 전분 등을 범용
플라스틱 또는 개발된 생분해성 플라스틱에 혼합하여 제조하는 전분계
생분해성 플라스틱과, 젖산 또는 락타이드로부터 화학적 촉매 또는 효소에
의한 고리 열림반응을 통하여 합성한 폴리락타이드, 입실론-카프로락톤 및
기타 디올 디엑시드 계열의 지방족 폴리에스테르계 생분해성 플라스틱으로
나뉜다.

생분해성 수지는 품질은 우수하지만 가격이 높은 것과 가격은 저렴하지만
품질이 우수하지 못한 것의 2가지 중 하나에 속하며 폴리에스테르계 생분해
성 수지는 전자에, 전분계 생분해성 수지는 후자에 속한다.

[생분해성 수지의 종류와 특성]

┌──┬────────────────┬────────────┐
│구분│전 분 계 │지방족 폴리에스테르계 │
├──┼────────────────┼────────────┤
│제조│옥수수, 감자 등에 첨가제를 넣고 │화학적 합성 또는 미생물 │
│방법│압출기로 가공 │발효 │
├──┼────────────────┼────────────┤
│특 │가격이 저렴하고 분해성이 우수 │인장강도, 내습성, 가공성│
│성 │하나 인장강도, 투명도 취약 │우수 하나 가격이 고가 │
├──┼────────────────┼────────────┤
│제조│한화, SK, 대상 등 │새한, SKC 등 │
│업체│ │ │
└──┴────────────────┴────────────┘


□ 국내 생분해성 플라스틱 연구개발 및 특허출원 현황

생분해성 플라스틱 관련 특허출원은 92년부터 관련 기술에 대한 출원이
급격히 증가하면서 99년 9월까지 총 333건이 출원되었고 이중 69%에 해당
하는 228건이 내국인의 출원으로 나타나서 이 분야에 대한 국내기업의
연구개발이 활발한 것으로 나타났다(첨부자료 1, 2 참조).

우리나라의 생분해성 플라스틱 기술에 대한 연구는 92년 과기처의
선도기술개발과제로 선정되면서부터 제일합섬, 삼양사, 이래화학, SK,
LG화학, 대상 등에서 본격적으로 연구를 진행하여 국내 대기업 및 중소
기업들의 생분해성 플라스틱과 관련된 기술은 선진국 수준에 근접해 있는
것으로 평가된다.

(주)대상등에서 TPS라는 전분계 생분해성 플라스틱의 소재를 개발했다고
발표한 바 있지만(1999.9.14 서울 경제신문), 대부분의 내국인 출원은
생분해성 플라스틱 관련 원천기술이라고 할 수 있는 원료개발 등에 관한
기술보다는 원료에 대한 응용기술에 관한 것이 다수를 점하고 있어 원료
개발 등에 관심을 가질 필요가 있는 것으로 나타났다.

또한 국내 출원을 기초로 한 해외출원은 총 8건에 불과하여 현재 우리
나라에서 상용화되고 있는 대부분의 기술은 외국업체에서 획득한 특허권에
종속되어 있는 입장이어서 향후 생분해성 플라스틱 산업을 수출산업 육성
을 위한 계기로 활용하기 위해서는 생분해성 플라스틱 원료물질에 대한
국내 출원을 기초로 한 해외출원 비율을 높이는 것이 절실히 필요한
실정이다(첨부자료 3 참조).

□ 생분해성 플라스틱의 시장성

플라스틱의 폐기처리에 관한 문제 때문에 이태리에서는 쇼핑백, 플라
스틱제 병에 생분해성을 의무화 하고 있고, 미국에서도 이와 관련한
주법안 및 조례안 등이 통과 혹은 심의되고 있는 등 선진 각국에서는
비분해성 플라스틱 사용규제 및 생분해성 플라스틱 사용의무화 규정이
강화되고 있어 생분해성 플라스틱에 대한 실용화가 활발히 진행되고
있다(첨부자료 4 참조).

97년 발표된 Nikkei Biotechnology Annual Report에 의하면 2002년
생분해성 플라스틱의 세계 시장규모는 약 9조원에 달하는 거대시장을
형성될 것으로 전망하고 있다.

우리나라의 경우 생분해성 플라스틱의 실용화가 미미한 편이었으나 작년
하반기부터 쓰레기 종량제 봉투 제조시 생분해성 소재 함량 30%이상 사용
의무화를 위한 환경부 지침이 개정됨에 따라 각 시·군·구 자치단체의
조례 개정작업이 완료되면 우리나라의 생분해성 플라스틱 시장도 급속하게
성장될 전망이다.

국내 기업들은 정부의 이번 방침에 따라 생분해성 성분을 함유한 종량제
봉투를 우선 공급하면서 내년부터는 면도기, 칫솔, 포크, 수저 등의 다양한
일회용 플라스틱 제품의 대체원료를 출시하여, 1회용 플라스틱 제품의 60%
이상을 생분해성소재로 대체하면 2004년까지 생분해성 플라스틱의 국내시장
규모는 최소 3000억원 이상이 될 것으로 예상하고 있다.

□ 생분해성 플라스틱 기술의 전망 및 특허청의 대응

빠르면 2∼3년내에 생분해성 플라스틱을 주원료로 한 도시락용기,
컵라면 용기 및 각종 식품용포장용기가 실용화되고, 장기적으로는 폐수내의
중금속 이온제거제를 비롯하여 생체 의료제 등과 같은 첨단의 고부가
생명공학기술을 응용한 다양한 종류의 환경친화 제품의 출시가 예상되는
등 생분해성 플라스틱 산업은 시장 잠재력과 성장성이 무한한 환경관련
사업으로 평가된다.

생분해성 플라스틱은 지구 온난화 방지를 위한 기후변화협약에 대한
메스컴의 보도가 증가하면서 지구환경에 대한 관심이 높아지면서 환경에
좋은 것이라면 다소 비싸더라도 사용하려는 움직임이 나타나고 있어
현재의 범용 플라스틱을 대체하면서 그 시장규모가 비약적으로 성장될
것으로 예상된다.

이를 수출산업 육성계기로 활용하기 위해서는, 수천억원대의 CDMA
방식의 국내 휴대폰 시장을 조성하여 세계적인 휴대폰 수출국가가 될 수
있었던 것처럼, 생분해성 수지 연구개발을 활성화할 수 있는 식품 포장
용지나 쇼핑백 등에 생분해성 수지 의무화와 같은 관계부처의 계속적인
정책적 지원이 필요한 실정이다.

특허청에서는 현재 중소기업을 지원하기 위해 운영중인 플라스틱 기술
협의회와 고분자 신소재 연구회 등을 활용하여 기존 소재를 생분해성
플라스틱을 응용한 환경친화적 소재로 대체한 제품을 개발할 수 있도록
관련 기술에 대한 정보를 제공하여 환경친화소재의 시장개방에 따른 국내
시장보호는 물론 세계시장 진출과 우리나라가 환경소재 생산국으로 도약할
수 있도록 계속적인 지원을 수행할 계획이다.


첨부 1. 생분해성 플라스틱 관련 특허 출원 현황

(단위 : 건)
┌───────┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ ~1990 │1991 │1992 │1993 │1994 │1995 │
├───┬───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│내국인│6 │3 │14 │30 │29 │18 │
├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│외국인│6 │3 │8 │9 │15 │13 │
├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│계 │12 │6 │22 │39 │44 │31 │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
┌────┬───┬───┬───┬────┬───┐
│ │1996 │1997 │1998 │1999.9 │계 │
├────┼───┼───┼───┼────┼───┤
│내국인 │22 │39 │42 │25 │228 │
├────┼───┼───┼───┼────┼───┤
│외국인 │8 │11 │15 │17 │105 │
├────┼───┼───┼───┼────┼───┤
│계 │30 │50 │57 │42 │333 │
└────┴───┴───┴───┴────┴───┘


첨부 2. 생분해성 플라스틱 관련 특허 출원인별 출원 현황

┌──────┬──────┬──────┬──────┐
│출원인 │출원건 수 │출원인 │출원건 수 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│제일합섬 │25 │삼성종합화학│6 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│삼양사 │22 │새한 │6 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│SK │20 │P & G │5 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│이래화학 │16 │Rohm & Hass │5 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│코오롱 │9 │BASF │5 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│LG 화학 │8 │SKC │5 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│미쯔이도아쯔│7 │한화종합화학│3 │
├──────┼──────┼──────┼──────┤
│노바몬트SPA │6 │기타 │178 │
└──────┴──────┴──────┴──────┘

첨부 3. 생분해성 플라스틱 관련 국내 기업의 해외 특허 출원 현황

(해외 공개 공보 발행 기준)
┌────┬────┬──────────────┐
│년 도 │건 수 │비 고 │
├────┼────┼──────────────┤
│1993 │5 │ SK : 2건, │
│ │ │ SKI, 삼양사, KIST 각 : 1건 │
├────┼────┼──────────────┤
│1994 │2 │ 삼양사, KIST │
├────┼────┼──────────────┤
│1997 │1 │ LG 화학 │
├────┼────┼──────────────┤
│계 │8 │ │
└────┴────┴──────────────┘


첨부 4. 비분해성 플라스틱 사용규제 현황

┌─────┬───────────────────────────┐
│국 가 │규 제 내 용 │
├─────┼───────────────────────────┤
│한국 │1희용 봉투 사용제한 및 유상판매(20∼100원/bag) │
│ │수도권 쓰레기 봉투 30% 분해도 적용 추진 │
├─────┼───────────────────────────┤
│미국 │31개 주에서 비분해성 플라스틱 사용규제중이거나 검토중 │
│ │Six-Pack-Ring에 분해성 수지 사용 의무화 │
│ │스티로폼 포장재 및 1회용품 사용 규제(사용금지, 과세) │
├─────┼───────────────────────────┤
│일본 │1회용품 사용 자제 및 재활용 권장 │
│ │2000년부터 플라스틱 재활용 의무화(분해성은 예외) │
├─────┼───────────────────────────┤
│독일 │1회용 봉투 유상 판매(400∼800원/bag) │
│ │비분해성 플라스틱에 폐기물세 부과(3DM/kg) │
├─────┼───────────────────────────┤
│이태리 │쇼핑백과 플라스틱 병에 분해성 플라스틱 사용 의무화(91)│
│ │94.3부터 비닐봉투에 과세(분해성은 제외; 100리라/bag) │
│ │플라스틱 음료 용기의 회수·재활용 의무화 예정 │
├─────┼───────────────────────────┤
│벨기에 │비분해성 1회용 면도기에 부과금 부과 │
│덴마크 │플라스틱 음료용기, steel 캔 사용 금지 │
│스위스 │PVC의 포장용도 사용금지 │
│오스트리아│ │
├─────┼───────────────────────────┤
│중국 │백색오염(PS) 문제 해결을 위한 대책마련 지시 │
│ │(일부 성·시별로 입법 예고 중) │
└─────┴───────────────────────────┘


* 문의 : 심사3국 유기화학심사담당관실
조성신사무관. 전화 042) 481-5543