녹조 이용

바이오플라스틱 제조에 '조류' 적용 사례 증가‘까마귀 똥도 약에 쓰면 오백냥’은 아마도 이런 경우에 사용하라고 만들어진 속담 같다.아무짝에도 쓸모가 없어 보였던 녹조류(綠藻類)가 특수화 소재의 원료로 사용되면서갑자기 유명세를 타고 있다는 소식이 외신을 타고 전해졌기 때문이다. 첨단 기술 전문 매체인 뉴아틀라스(newatlas)는 영국의 특수화 제조 전문 기업이전 세계 하천의 생태계를 위협하는 녹조류를 신발 소재의 원료로 활용하는 연구를 진행하고 있다고 보도하면서,상용화에 성공한다면 조류(藻類) 처리 방안의 새로운 대안이 될 것으로 보인다고 전망했다.녹조류 처리 방법의 새로운 대안으로 부각 녹조를 신발 소재의 원료로 검토하고 있는 기업은베어풋(barefoot) 슈즈를 전문적으로 생산하는 영국의 비보베어풋(Vivobarefoot) 社다.베어풋 슈즈란 평소에 잘 쓰지 않는 근육을 골고루 사용하도록 만들어 운동 효과를 높이고비뚤어진 체형까지 교정해주는 특수화를 말한다. 일반적인 러닝화나 워킹화와 달리 지면을 디딜 때, 뒤꿈치가 아닌 발의 앞부분이 먼저 닿을 수 있도록 설계되어 있기 때문에, 사용하는 소재도 기존 신발에 사용하는 것보다 더 부드럽고 유연한 소재를 사용하는 것이 특징이다.그런데 최근 이 회사가 블룸폼(Bloom foam)이란 이름의 바이오플라스틱(Bioplastic) 소재를 적용하여 베어풋 슈즈를 만들겠다고 발표하여 신발업계의 주목을 끌고 있다.조류가 포함된 연질의 Bloom foam은 다양한 제품에 활용될 예정이다 블룸폼은 바이오플라스틱 전문 기업인 알직스(Algix) 社와 청정 기술을 컨설팅해주는 에펙트(Effekt) 社가조류(藻類)를 활용하여 공동으로 개발한 연질(軟質)의 바이오플라스틱이다.녹조류를 15~60% 정도 포함한 소재로서,기존의 석유 화학 성분으로 만들어진 플라스틱과 비교해 볼 때 비슷한 물성을 가지고 있다. 알직스 社가 공개한 블룸폼의 제조공정을 살펴보면 하천에서 수확한 녹조류를 건조시켜 물기를 제거한 다음,이를 알갱이로 중합 처리하는 공정을 기반으로 하고 있는 것으로 나타났다.이후에는 석유 화학 성분들과의 합성을 통해 부드럽고 잘 휘어지는 폼 형태로 만든다는 것이 제조사 측의 설명이다. 아직 본격적인 상용화까지는 이르지 못했지만,알직스 社는 현재 블룸폼을 요가 매트나 스포츠 용품,또는 장난감과 같은 제품들에 적용하여 신소재로서의 가능성을 타진하고 있는 중이다. 블룸폼을 이용하여 베어풋 슈즈를 개발하려는 이유에 대해 비보베어풋 社의 관계자는“녹조가 문제인 것은 급격한 증가로 인해 물고기 등 수중 생물이 죽으면서 생태계가 깨지기 때문”이라고 설명하며“녹조를 수거하여 실생활에 필요한 제품에 활용할 수 있다면일종의 환경보호 운동에 동참하는 효과를 누릴 수 있다”라고 밝혔다.바이오플라스틱의 원료로 적용되며 새롭게 주목베어풋 슈즈의 사례에서도 볼 수 있듯이 골치 덩어리인줄만 알았던 조류가최근 들어 유용한 자원으로 각광을 받고 있는 이유는 바로 첨단 신소재 중 하나인바이오플라스틱의 원료로 검토되고 있기 때문이다. 바이오플라스틱이 갖춰야 할 자격 기준은 환경적 측면에서의 ‘생분해성’과 물리적 측면에서의 ‘내구성’이다.예를 들어 필름류 등 포장소재의 용도로 사용될 경우에는 생분해성에 중점을 두고,자동차 내장용품이나 건축내장재 등 일정 강도가 필요한 경우에는 내구성에 중점을 두고 제조된다. 조류를 이용하여 바이오플라스틱을 만드는 방법으로는 크게 3가지가 꼽힌다.첫 번째는 조류를 탄화수소의 원료로 사용하는 것이다.열화학적 중합반응에 의해 탄화수소를 압출 성형하면 생분해가 가능한 플라스틱으로 전환되는데,이때 생성된 물질은 탄수화물과 단백질 등으로 구성된다. 두 번째로는 조류를 발효시키는 방법으로서,대표적인 바이오플라스틱으로는 친환경 수지로 유명한 PLA(Poly lactic acid)가 있다.PLA는 뜨거운 음식을 담거나, 아기가 입으로 물거나 빨아도 환경호르몬은 물론,중금속 등 유해 물질이 검출되지 않는 안전한 소재다.사용 중에는 일반 플라스틱과 동등한 특징을 가지지만, 폐기하면 미생물에 의해 100% 생분해된다. 마지막으로 세 번째는 단량체 원료 물질을 조류가 소화하여 생산하는 방법이 사용되는데,PHA(Poly hydroxy alkanoate)가 대표적이다.PHA는 일반적인 플라스틱 물성 외에 물과 냄새의 투과를 방지하고, 고온과 태양 노출에도 견딜 수 있는 것으로 알려져 있다. 바이오플라스틱은 현재 선택의 기로에 서 있다.밖으로는 일반 플라스틱과 가격을 두고 경쟁하고 있고,안으로는 원료의 종류를 두고 주도권을 쥐기 위한 경쟁이 치열하다. 가격의 경우 바이오플라스틱이 일반 플라스틱보다 가격 면에서 고가인 것은 분명하다.하지만 생산기술의 발달과 향후 폐기물 처리비용 및 환경성을 고려하면 충분한 경쟁력이 있다는 것이 전문가들의 의견이다.문제는 원료의 종류다.현재는 사탕수수와 옥수수에서 추출한 성분을 가지고 바이오플라스틱을 만드는 것이 표준처럼 되어 있다. 그러나 넓은 부지가 필요하다는 점과 오래 걸리는 자원회수 시간,그리고 식량으로 가능한 곡물을 사용한다는 점 때문에 최근에는 자원순환 속도가 빠르고단위면적당 생산량이 높은 조류 기반의 바이오플라스틱이 대세로 자리 잡고 있다.