누명 벗은 생분해 플라스틱…“미세물질 안 남기고 완전 분해”

▲옥수수나 사탕수수 등으로 만든 생분해성 플라스틱 성분 폴리락티드(PLA) 폴리머.

미세 플라스틱을 남긴다는 의혹을 받아 온 생분해 플라스틱이 의혹을 벗게 됐다. 네덜란드 연구 결과 자연 수분상태에서 완전 분해되는 것으로 확인됐다.

환경부가 생분해 플라스틱의 인증 기준을 강화한 새로운 기준을 내놓을 예정인 가운데, 앞으로 기준 안에서 명확한 쓰임새까지 정해지면 본격적인 시장 활성화가 가능해질 것으로 예상된다.

30일 화학업계에 따르면 네덜란드의 생분해 플라스틱 협회인 홀란드 바이오플라스틱스(Holland Bioplastics)가 독일 하이드라 마린 사이언스(HYDRA Marine Sciences) 연구소에 의뢰해 진행된 식물성(PLA) 기반의 생분해 플라스틱의 가수분해 과정에 대한 연구에서 PLA 성분은 물에 완전히 분해돼 미세 플라스틱을 생성하지 않는 것으로 나타났다.

보고서 결과는 3만개 이상의 보고서에 대한 초기 스캔을 통해 도출됐으며, 이 가운데 500개는 하이드라에 의해 심층 검토됐다.

이번 연구로 PLA의 환경적 분해는 주로 수분이나 습기가 있을 때 발생하는 비생물적 과정인 가수분해에 의해 발생한다는 사실이 확인됐다. 이러한 조건이 지속되면 PLA 폴리머의 사슬이 짧아지고 여기에 온도에 따라서 가수분해 속도가 결정되는 것으로 나타났다.

생성되는 수용성 물질인 올리고머와 젖산 모노머는 이후 미생물에 의해 바이오매스, 물, 이산화탄소로 생분해된다. 올리고머는 무독성 물질로 널리 인정받고 있으며, PLA의 단량체 구성 요소인 젖산은 미국 식품의약국(FDA)과 유럽연합(EU)에 의해 일반적으로 안전하다고 인정되는 물질로 분류되고 있다. PLA 폴리머가 체내에 들어가도 안전하게 생체 동화된다고 연구 결과는 전했다.

홀란드 바이오플라스틱스의 어윈 이사는 “오늘날 우리는 더 책임감 있는 재료를 선택하는 동시에 퇴비화, 재사용, 재활용이 가능한 제품과 수집 및 폐기물 처리 인프라를 개발해야 한다"며 “이번 연구 결과는 PLA가 환경으로 유출돼도 장기적으로 미세 플라스틱 영향을 미치지 않는다는 것을 확인시켜 준다"고 설명했다.

하이드라의 크리스티안 로트 전무이사는 “메타 연구에 따르면 PLA는 습도와 물이 존재하는 한 환경에 지속적인 오염을 남기지 않는다"며 “하지만 이러한 특성을 이용해 쓰레기 투기를 장려하거나 글로벌 폐기물 인프라 개발을 지연시키지 않는 것이 중요하다"고 말했다.

옥수수나 사탕수수 등으로 만들어지는 PLA는 식물이 광합성 과정을 통해 대기 중 이산화탄소를 당 분자에 격리시키고, 이후 식물 당은 미생물을 사용해 발효시켜 모노머 락트산을 생성한다. 락트산은 안전하고 무독성 물질로 식품을 보존하는 데 사용되며 신체 활동 중에 우리 몸에서도 생성된다. 락트산은 컵, 칼 붙이, 쓰레기통 라이너 또는 유연한 식품 포장과 같은 광범위한 제품을 만드는 데 사용되는 폴리락티드(PLA) 폴리머로 중합된다. PLA는 자연에서 발견되는 이산화탄소와 물을 흡수하는 식물로 만들어지기 때문에 퇴비화, 가수분해 또는 생분해를 통해 다시 물과 이산화탄소로 광물화된다.

화학업계는 이번 연구를 통해 생분해 플라스틱에 대한 오해가 조금이나마 개선되길 기대하고 있다.

한 생분해 플라스틱 활용업체 관계자는 “그동안 PLA는 산업 퇴비화용으로만 알려졌는데 폐플라스틱의 최종 목적지가 바다라고 볼 때 생분해성 폴리머의 대표적 성분이라는 것이 확인됐다"고 평가했다.

정부는 2022년 1월부터 생분해 플라스틱의 인증을 중단하고 있다. 미세 플라스틱 생성을 비롯해 잘 썩지 않는다는 의혹이 제기됐고, 일반 플라스틱과 뒤섞여 재활용될 시 재활용 플라스틱의 성능을 떨어트린다는 문제가 제기됐기 때문이다.

환경부는 생분해 플라스틱의 인증 기준을 강화할 계획이다. 기존 기준은 '산업 퇴비화 분해 조건 섭씨 58도(℃), 6개월 이내 분해'이었다. 하지만 58도는 자연에서 쉽게 나오지 않는 온도이기 때문에 잘 썩지 않는다는 문제점이 도출됐다. 그래서 환경부는 '토양 분해 조건 28도, 24개월 이내 분해'로 강화할 계획이다.

또한 환경부는 생분해 플라스틱이 재활용 가능한 플라스틱과 섞이지 않도록 하기 위해 생분해 플라스틱의 쓰임분야를 설정한 개선안을 마련할 계획이다. 예상되는 분야는 농업용 멀칭필름, 어구, 어망, 커피 캡슐, 음식물 용기 등 사용 후 자연계에서 회수되지 않는 제품 및 재활용이 어려운 곳이다.

오는 11월 부산에서 플라스틱 오염 방지를 위한 국제협상위원회(INC) 최종회의가 열릴 예정인 가운데 생분해 플라스틱에 대한 국제적인 용도 분류도 이뤄질지 관심이 모아지고 있다.

윤병효 기자 chyybh@ekn.kr