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[Science in Biz] 3년 연구 끝에…다림질 해도 안녹는 친환경 `생분해 섬유` 개발
기사입력 2021.02.25 04:03:02
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초당 1만8000개. 하루 생산량 약 16억개. `펩시` 콜라를 처음 담았던 용기.

생수부터 술, 음료수, 조미료 등 쓰이지 않는 곳을 찾는 게 쉽지 않을 정도로 우리 일상을 파고든 `페트병` 이야기다. 페트병의 `페트(PET)`는 `폴리에틸렌테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephthalate)`로 불리는 고분자 물질의 약자다. PET는 플라스틱의 일종으로 가벼울 뿐 아니라 원하는 형상으로 만들기 쉽고 투명하다는 장점 덕분에 다양한 곳에 활용되고 있다. 전 세계에서 생산되는 플라스틱의 80~90%가 PET일 정도다. PET로 만든 비닐봉지와 PET병이 매립 시 분해되는 데 걸리는 시간은 약 400년. 환경에 미치는 영향이 상당히 크다.

플라스틱과 함께 환경오염을 일으키는 주범 중 하나는 바로 우리가 입고 있는 옷, `섬유`다. 합성섬유 또한 플라스틱과 마찬가지로 원유에서 얻은 원료로 생산한 고분자로 만든다. 역시 수백 년이 지나도 잘 썩지 않는다. 친환경 패러다임 속에서 기업들은 PLA와 PHB, PBS를 이용해 분해되는 섬유를 만드는 데 나섰지만 쉽지 않았다. 열에 약하다는 특성 때문이다. 뜨거운 불 옆에 놓아두었던 플라스틱의 모양이 변하듯이 PLA와 PHB, PBS로 섬유를 만들면 다림질이 불가능했다. 내구성이 약해 6개월이 지나면 옷이 쉽게 찢어지는 것도 단점으로 꼽혔다.

SK케미칼과 삼양홀딩스가 공동 출자해 설립한 휴비스는 발상의 전환을 통해 PLA나 PHB, PBS와 같은 생분해성 고분자 물질과 함께 환경오염의 주범이 되는 PET를 활용해 자연 상태에서 분해되는 섬유 개발에 성공했다.

고분자로 섬유를 만드는 과정은 국수를 뽑는 공정과 유사하다. 고분자를 열에 녹이면 마치 젤리처럼 액체와 고체의 중간 물질이 만들어진다. 플라스틱을 불에 갖다 댔을 때 녹아 흘러내리는 것을 생각하면 된다. 이 젤리를 `노즐`이라 불리는 작은 구멍을 통해 밀어낸 뒤 식히면 얇은 가닥의 섬유를 얻을 수 있다. 휴비스 연구진은 PLA와 PHB, PBS 등 생분해가 우수한 고분자 물질과 내구성이 뛰어난 PET를 반응기에 넣고 융합시켰다. 이후 두 물질의 장점만이 발현되도록, 즉 생분해가 가능하면서도 내구성과 열에 견디는 능력만이 나타나는 반응 조건을 찾아냈다. 2010년부터 2013년까지 무려 3년이 넘는 기간 동안 R&D가 이뤄졌다. 이렇게 만들어진 생분해성 섬유는 기존 섬유와 물성이 동일할 뿐 아니라 단섬유, 장섬유로도 생산이 가능해 다양한 분야에 활용할 수 있다.

문제는 `시장`이었다. 생분해 플라스틱 시장과 달리 `생분해 섬유`에 대한 관심이 크지 않았기 때문에 휴비스는 개발을 완료한 뒤 곧바로 시장에 출시할 수 없었다. 기존 섬유 대비 1.5~2배가량 비싼 만큼 사회적 공감대 형성이 필요했다. 분해되는 PET를 개발한 기업으로는 글로벌 화학기업 듀폰을 꼽을 수 있는데 2019년 수지가 맞지 않아 사업을 철수하기도 했다.

코로나19로 분위기가 달라졌다.
각국이 친환경 규제를 강화하고 있을 뿐 아니라 가격이 조금 비싸더라도 환경에 좋다면 지갑을 열 수 있는 공감대도 확산되고 있다. 휴비스가 3월 생분해성 섬유를 출시한다. 시장이 확대될 수 있다는 기대감이 커지고 있는 만큼 기술력을 토대로 시장 선점에 나서기 위한 전략이다.

[원호섭 기자]
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