국내 생분해성·리사이클 소재 현주소

원사업체, 성능 향상시킨 친환경소재로 시장 공략
중국산 대비 높은 가격과 순도 문제…신뢰성 및 수요↓
‘입/출고 시 함량만 맞으면 인증’…GRS 인증방식 보완 절실

TIN뉴스 | 기사입력 2022/10/04 [09:02]

 

전 세계 플라스틱 중 14%만 재활용되며, 매립되거나 수거되지 못하는 72%는 환경오염을 유발하고 있다. 바다, 육지로 버려지는 30%는 어패류로 흘러가 다시 사람이 먹게 되는 악순환이 큰 문제다. 국내 폐섬유 발생량 또한 최근 2년 새 6배 이상 급증했다.

 

글로벌 시장조사 업체인 데이터 브릿지에 따르면 바이오 섬유 시장 규모는 2029년까지 매년 평균 5.5%씩 성장할 것으로 예측된다. 현재 대표적인 친환경 소재는 크게 바이오매스, 리사이클, 바이오 생분해성이다.

 

바이오매스(Bio-mass)는 옥수수, 사탕수수를 주로 사용한다. 문제는 사탕수수나 옥수수가격이 폭등하거나 식량문제가 대두될 경우 원자재 가격과 제품 가격 상승은 물론 윤리적 문제를 안고 있다. 

 

리사이클(Recycled)은 회수까지 시간이 오래 걸리고 국내산 보틀(Bottle)에 대한 신뢰성이 낮다. 바로 순도다. 국내산 보틀(Bottle)을 사용할 경우 그레이, 아이보리 컬러가 나오기 때문에 화이트를 내기위해서는 할 수 없이 일본산 칩을 수입해 사용할 수밖에 없는 것이 현실이다. 국내산의 순도 등 품질에 대한 불신이 커지고 있는데다 국내산 칩 가격이 3,000원이 넘어가는 상황이다.

 

바이오 생분해(Bio-degradable)는 폐기물을 매각 또는 소각하는 대신 분해 시켜 없애버린다는 본래 목적에도 불구하고 결국 땅에 매립하는 것이어서 환경오염 문제를 유발시킨다. 또한 폐기물 감소 효과에 비해 이산화탄소 절감 효과가 미미하다. 그럼에도 생분해성 소재에 대한 개발이 활발하다.

 

그러나 친환경 소재임을 인증하고 있는 GRS 제품에 관심과 함께 EU를 중심으로 중국산에 대한 그린워싱(Greenwashing) 우려 또한 함께 상승했다. 하지만 중국산은 국내 버진 가격 수준으로 30% 저렴하다. 

 

국산 대비 저렴한 중국산 GRS 인증 소재의 사기 시례가 증가하는 추세다. 생산 수율·원가 보존을 위해 Recycle 외 버진 원료를 다량 사용하거나 포스트 컨슈머 리사이클 외 인증되지 않은 저가 원료를 사용해 품질과 색상이 저하되는 문제를 안고 있다. 이는 결국 그린워싱에 대한 우려만 키우는 셈이다.

 

근본적인 문제는 GRS 인증의 한계다. 즉 인증 범위가 입/출고 균형만 확인하는 수준이기 때문에 실제 리사이클 원료를 전부 사용하지 않거나 저품질 원료를 사용하더라도 서류상 원료 사용 비율만 맞으면 인증서가 발행된다. 분석만으로 정품 GRS 사용을 확인하기 어려워 결국 GRS에 대한 불신을 키우고 있어 보완책 마련이 시급해 보인다.

 

◆ ㈜휴비스 - ecoen r®

 

 

휴비스의 ‘ecoen r®’은 미생물에 의해 생분해되는 리사이클 생분해성 폴리에스터 섬유로 생분해 기간은 3년 이내, 내구성은 기존 폴리에스터의 90% 수준으로 설계됐다. 생분해 평가 결과, 육지 매립 시 2년 이내, 바다에 버려졌을 경우에는 3년 이내 생분해되는 걸로 확인됐다. 특히 공중합 폴리에스터 개질을 통해 생분해 속도를 높였다. 

 

물론 현재 생분해성 소재 중 가장 생분해 속도가 빠른 PLA(폴리락탄산)에 비해서는 늦지만 비교적 사용 수명이 길다(일반 PET 대비 90% 수준). ▲ISO21701(섬유용 복합생분해 분석법(호기성)) 180일 기준 61.7% ▲ ASTM D5511(매립 모사 생분해 평가(혐기성)) 324일 기준 41.8% ▲ASTM D6691(해양 생분해 평가) 218일 기준 21.1%다. 아울러 유해물질이 함유되어 있지 않아 생분해 후 잔류성의 안전성도 확인됐다.

 

마지막으로 후가공 결과, ▲알칼리 감량 거동(감량율 20%↑·50분 소요) ▲세탁견뢰도(3.5등급)의 경우 기존 폴리에스터 수준을 유지했다. 단 염색 공정 시 텐터 온도가 200℃ 이상 올라갈 경우 소재가 딱딱해지는 경화가 발생하기 때문에 200℃ 이하(테스트 시 190℃ ‘양호’)의 온도를 유지해야 한다.

 

참고로 휴비스의 대표적인 리사이클 소재는 ‘ecoever(Recycle PET)’이다.

휴비스는 2년 전부터 전주공장에 물리적(기계적) 리사이클 라인을 구축해 가동 중이다. 화학적 리사이클은 자체 운영 대신 전문 업체와 코웍하고 있다.

 

◆ 태광산업㈜

- PLA 방적사(ACEACEPORA®-ECO)

 

 

태광산업은 Bio baded 옥수수 추출물을 사용한 생분해성 PLA 방적사를 생산 중이다. 즉 옥수수에서 추출한 전분을 발효시켜 만든 젖산(Lactic Acid)을 탈수축합 반응을 통해 PLA 폴리머를 제조한 생분해성 퇴비화 소재다.

 

태광산업은 생분해성 분야의 경우 PLA에 주력하고 있다. 최종 PLA 단섬유 개발·생산이 목표다. 특히 PLA의 치명적인 약점인 내열성과 PLA 전용 염료가 많지 않다는 점을 감안해 이를 보완할 수 있는 PLA 개발에 주력하고 있다.

 

한편 태광산업의 리사이클 방법은 ‘물리적 리사이클(Mechanical recycled)’이다.

태광산업에 따르면 기계적 리사이클에 의한 제품은 상당한 수준에 도달한 만큼 앞으로도 방사공정을 업그레이드해 기계적 리사이클에 더욱 집중한다는 방침이다. 

 

또한 Post- consumer 의류 폐기물 이용률을 높이기 위한 연구개발에 한창이다. 

현재 생산 중인 ‘리사이클 코튼 방적사’는 Pre-consumer, 즉 생산 공정에서 버려지는 폐원사를 재활용하고 있다.

 

◆ 효성티앤씨㈜

- creore® Bio-based spandex

 

 

국내 최초의 나일론 포스트 컨슈머(Post-consumer)로 리사이클 소재를 출시했던 효성티앤씨가 최근 공업용 옥수수 추출물로 만든 Bio-based 스판덱스 ‘creora® Bio-based spandex’를 개발했다. 

 

특히 주목할 점은 앞서 언급했던 옥수수 사용 시 식량문제 등의 윤리적인 문제를 감안해 효성티앤씨는 식량으로 사용이 불가능한 재생자원인 공업용 옥수수를 주원료로 사용하고 있다는 것이다. 석유 기반 원료를 재생 가능한 천연 원료로 대체해 탄소발자국(-23%)은 일반 스판덱스 대비 23% 저감, 물 사용량은 39%까지 줄일 수 있다. 

 

효성티앤씨는 바이오 생분해, 바이오제품 수요가 늘어남에 따라 자사 아이템을 친환경 소재로 완전히 바꾸거나 아이템의 25~30%를 친환경성을 넣는 것에 포커스를 맞추고 있다. 아울러 Pre-consumer를 Post-consumer로 전환하는 데 중점을 두고 있다.

그러나 현 시점에 한계가 분명해 보인다.

 

대형 소매업체들은 폴리에스터 대부분을 2030년 폴리에스터 리사이클로 전환 중인 반면 나일론은 가격 문제로 적용 속도가 느리다. 특히 Intimate apparel(속옷)의 경우 피부에 직접 닿은 속옷의 특성상 리사이클에 대한 소비자의 일부 부정적 인식을 우려해 리사이클 전환율이 낮은 편이다. 다만 빅토리아 시크릿은 나일론 제품의 50%를 리사이클 소재로 전환했다. 또한 아디다스 제품에는 효성티앤씨의 리사이클 스판덱스 소재가 적용되고 있다. 그러나 가격에 민감한 SPA, 소매업계에서 리사이클 함량 비중을 정하고 있다.

 

수영복의 경우 리사이클 나일론 접목은 시기상조다. 올해 가격 폭등에 따른 부담 때문이다.

 

마지막으로 효성티앤씨의 대표적인 친환경 소재 ‘리젠(regen)’은 사실 2008년 처음 시작해 당시 팔리지가 않아 사실상 개점휴업 상태였으나 코로나19로 전기를 마련했다. 2019년 판매량이 급증하기 시작하더니 2021년 판매량은 2019년 대비 2배로 늘었다.

 

한편 서울시, 제주도와 각각 PET병 수거 및 재활용을 목표로 탄생시킨 ‘리젠제주’와 ‘리젠서울’을 통합시켜 ‘리젠 코리아(regen korea)로 브랜드명까지 바꾸었다. 제주에서 PET병 회수율이 저조하자 두 도시를 통합하기로 결정했다.

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

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