한국건설생활환경시험연구원(KCL)이 개발하는 옥수수 기반 바이오 소재가 탄소중립 실현을 위한 방안으로 주목받고 있다.
KCL은 산업통상자원부 국가기술표준원 유관기관으로 건설, 에너지, 생활안전, 물류, 부품 소재, 이차전지, 전기기기, 조명기기, 의료기기, 보건 환경, 바이오 분야 등 산업 전 분야 시험·평가·인증과 연구개발 등을 수행한다.
옥수수 기반 바이오 소재로는 플라스틱, 코팅제, 접착제, 페인트를 생산할 수 있다. 이 소재를 이용한 바이오 플라스틱은 내구성, 내열성, 투과성이 우수해 전자제품 외장재와 자동차 부품, 식품 용기 등에 사용할 수 있다. 접착제는 자동차 경량화를 위해 기존 철강 소재 용접 공정을 대체한 구조용 접착제로 활용된다.
KCL은 옥수수 기반 바이오 플라스틱이 범용 플라스틱보다 고강도, 고내열성의 물성을 나타내 구조 및 기계 부품에 적합한 플라스틱인 엔지니어링 플라스틱으로 활용하기 위해 연구하고 있다. 자동차 탑승자 안전에 직결되는 차량 부품은 높은 강성과 내열성이 요구되기 때문에 친환경 소재 적용이 어려운 실정이다.
국내에서는 삼양사, LG화학, 한화솔루션, GS칼텍스, CJ제일제당 등 기업이 자동차 적용 친환경 제품을 연구하고 있다. KCL은 삼양사와 함께 산업부 소재부품기술개발사업 '바이오매스 함량 50% 이상 바이오 점착접착 소재'와 '바이오매스 기반 생분해성 폴리카보네이트(PC) 및 부품 개발'에 참여해 자동차용 바이오 접착제, 바이오 엔지니어링 PC 제품 분해 환경에 따른 친환경 인증과 물성평가 및 신뢰성 평가를 통한 제품 적용성 검증을 수행한다.
KCL이 자동차용 엔지니어링 플라스틱을 바이오 플라스틱으로 개발하면 경량화 효과와 탄소중립 효과가 있을 것으로 전망된다. 친환경 소재는 자동차 탄소저감에 큰 역할을 한다. 최근 자동차 환경 규제는 주행 시 발생하는 유해 배기가스와 온실가스 감축을 위한 규제에서 탄소 중립을 위한 자동차 생애 주기 전체에서 발생하는 이산화탄소량을 단속하는 방향으로 전개되고 있다. 이에 따라 전기차나 수소차 등 차량을 구동하는 방식을 통한 무공해 자동차 개발 외에도 자동차 원료 및 가공, 제조, 수송, 유통, 폐기에서 소모되고 발생하는 환경오염을 정량화해 평가하는 전과정평가(LCA)를 통해 탄소 배출량을 저감하려는 시도가 추진되고 있다.
자동차에 사용되는 엔지니어링 플라스틱은 금속 소재가 대부분 차지하던 부품을 대체해 최대 50%까지 차량을 경량화할 수 있어 연비 저감 효과가 있다. 자동차용 엔지니어링 플라스틱은 2028년까지 연평균 36% 성장할 것으로 전망된다.
김영호기자 lloydmind@etnews.com
