전 세계적으로 매년 20억 톤의 쓰레기가 매립되고 있다. 이 중 미국은 매년 1억6000만 톤의 쓰레기를 매립하며 전 세계에서 차지하는 비율이 약 8%에 달한다. 기후 변화에 대한 염려와 환경 보존에 대한 인식이 높아지며, 이제는 기업들의 성과 측정 기준에 “지속가능성”도 함께 반영되는 방향으로 변화하고 있다. 이는 많은 기업이 지속가능성에 대한 투자를 비용의 개념이 아닌, 새로운 미래 경쟁력 확보 수단으로 받아들이고 있기 때문이다. 특히, 제품의 포장재 및 포장 용기를 친환경 소재로 바꿔 기업의 지속가능성에 대한 관심과 의지를 적극적으로 어필하고 있다.

친환경 포장재의 등장과 주요 기업의 도입 동향

처음 환경보호 차원의 포장재 재활용 개념이 소개된 것은 1994년 EU에서 발표한 ‘포장재 및 포장 폐기물 지침’이었고, 이후 2004년에 보다 적극적으로 재활용 촉진을 위해 상품에 재질 표기를 의무화하며 좀 더 구체화 되었다. 그 후 유럽과 아시아 등 주요 국가들을 중심으로 친환경 포장 규격들이 발표되었으며, 2012년 국제표준화기구(ISO)가 국제 표준을 공표하며 각국 기업들이 친환경 포장재 개발에 적극적으로 뛰어들었다.

미국 대표적인 패스트푸드사인 McDonald’s는, 2021년까지 전체 포장재 중 대략 82.7%를 재활용 포장재로 사용했으며 2025년 100% 사용을 목표하고 있다고 밝혔다. The Coca-Cola Company는 “World Without Waste”라는 플랜으로 2030년까지 100% 재활용 포장재 사용 계획을 내세웠고, 이를 위해 협력사와 함께 노력 하겠다고 밝혔다. L’Oréal은 2025년까지 전 플라스틱 포장재를 재사용 가능하게 하거나 바이오 플라스틱으로 교체하겠다는 의지를 밝혔다. Nestlé 또한 2025년까지 100% 재활용 가능한 포장재 사용 목표를 발표했으며, 대표적인 미국 유통회사 Walmart도 2025년까지 자사 프라이빗 브랜드들의 포장재를 친환경 소재 사용하겠다 발표한 바 있다.

<맥도날드 종이 포장 박스>

[자료: McDonald’s]

<The Coca-Cola Company 100% 식물기반 플라스틱으로 만든 포장재>

[자료: The Coca-Cola Company]

이러한 기업들의 노력에는 소비자의 인식 변화도 큰 역할을 하고 있다. 2022년 1월 Cleaner Production 저널에 소개된 연구에 따르면, 소비자는 기후 변화 문제를 인지하고 친환경 제품 사용을 선호하여 더 많은 비용을 지불하더라도 상품 구매 결정에 있어서 “친환경”이 중요한 역할은 한다고 하였다.  

대표적 친환경 소재인 종이의 한계

현존하는 모든 포장재를 친환경 소재로 바꾸고자 연구하는 가운데, 제일 먼저 종이가 기존 플라스틱을 대체할 수 있는 영역에서 꾸준히 연구개발되고 사용되었다. 다만, 종이의 특성상 수분에 쉽게 젖기 때문에 내부에 얇은 코팅 막을 입히는 과정이 필요했으며, 식음료 및 요식업계에서는 소비자들에게 긍정적인 반응을 얻지 못하기도 했다. 대표적인 예로 최근 스타벅스코리아에서 불쾌한 냄새가 난다는 고객 의견에 따라 사용 중인 종이 빨대를 전량 회수한 사례가 있었다. 스타벅스 코리아의 공식 입장 발표에 따르면, 그 냄새는 빨대의 강도를 강화하기 위해 사용되었던 코팅 액의 배합 비율 조정 중에 발생한 것으로 알려졌다. 이는 인체에 무해하다고 공인된 검증 자료와 함께 발표되었지만, 종이 빨대는 코팅 막 처리를 하여도 액체에 오랜 시간 담가두면 강도가 약해지는 문제가 있기 때문에, 소비자들에게 크게 환영 받지 못하고 있다. IDTechEx는 연구 결과를 기반으로, 이러한 이유로 환경에 유해함을 인지하면서도 플라스틱 소재의 수요가 높아질 수밖에 없다고 전하며 2050년까지 전 세계 플라스틱 시장 수요는 두 배가 될 것이라고 예상했다. 그렇기 때문에 많은 기업이 플라스틱 대체재 개발과 생분해성 플라스틱 소재 상품화 연구에 끊임없는 힘을 쏟고 있다.

바이오플라스틱은 무엇인가?

바이오플라스틱은 재생 가능한 원재료로 만들어지는 플라스틱을 총칭하는데, 석유나 천연가스 등 화석 원료를 기반으로 만들어지며, 자연계에서 분해되지 않는 기존의 플라스틱과는 달리 세균에 의해서 분해되는 생분해성 플라스틱을 말한다.

<바이오플라스틱의 생화학 사이클>

[자료:  Medical Design Briefs]

옥수수, 사탕수수, 콩 등으로 만드는 바이오플라스틱은 기존의 플라스틱과 비슷한 성질을 지니지만, 토양 중의 미생물에 의해 분해되어 물과 이산화탄소가 되며 폐기물은 퇴비로도 활용이 가능하다. 이런 바이오 플라스틱은 시간이 흐르면 저절로 썩는 생분해성과 폐기 작업이 필요한 난분해성으로 나뉜다. 음식 저장 재 및 포장재, 음료수병 등 범용 플라스틱에 생분해성 플라스틱이 사용된다면, 키보드, 전기 가전부터 자동차 등 장기간 내구성이 필요한 분야에서는 난분해성 제품이 사용되고 있다.

2020년에 European Bioplastics가 발표한 자료에 따르면 전 세계 바이오 플라스틱 시장에서 생분해성 플라스틱이 58.1% 시장점유율을 보이며, 난분해성 플라스틱보다는 생분해성 플라스틱 비중이 점차 늘어날 것으로 전망했다. 현재 세계적으로 상용화되어 시장을 형성하고 있는 바이오 플라스틱 중 생분해성 플라스틱은 전분계 수지(starch-based resins), PLA, PHAs 등이 대부분을 차지하고 있다. 이 중 가장 상용화된 생분해성 바이오 플라스틱은 PLA(polylactic acid)로, 일정 조건에서 미생물에 의해 자연 분해 되며, 생산 과정에서 또한 기존 플라스틱보다 훨씬 적은(1/4 이하) 수준의 온실 가스를 배출한다고 알려져 있다. 이 PLA는 비닐봉지, 식품 용기, 병, 일회용 식기뿐만 아니라 식품류를 포장하는 플라스틱 포장재 등에도 넓게 활용되고 있다. 

<2020년 전 세계 바이오 플라스틱 소재 시장점유율>

[자료: European Bioplastics]

바이오 플라스틱 시장의 꾸준한 성장

The Insight Partners 자료에 따르며, 미국 바이오 플라스틱 시장은 2020년에 8억1272만 달러 매출을 기록했으며, 2028년까지 21억4605만 달러의 매출이 예상되는 등 연평균 13.5% 상승이 기대된다. 특히, 포장재, 농업 분야, 소비재, 자동차업계, 소재, 건축 및 건설 업계에서 꾸준한 수요 상승이 예상되며, 바쁜 라이프스타일의 대도시 중심으로 쉽고 빠르고 간편하며 친환경적인 포장재(on-the-go packaged goods) 수요가 두드러지게 높아지고 있다. 이뿐만 아니라, 미국 자동차 회사들이 친환경 소재 개발의 최전선에서 혁신적이고 친환경적인 소재 개발에 대한 적극적인 연구 개발에 힘을 쏟고 있기 때문에 앞으로 더 많은 수요가 예상된다.

<미국 바이오 플라스틱 마켓 매출 전망>

(단위: US$ 백만)

[자료: The Insight Partners]

바이오 플라스틱의 활용 시장 전망

The Insight Partners 자료에 따르면, 미국 바이오 플라스틱 활용 분야는 2020년에 3억8165만 달러 매출을 보이며 포장재가 제일 큰 시장으로 성장했고, 2028년까지 11억868만 달러로 연평균 14.9% 성장이 예상된다. 플라스틱은 저렴하고 가공이 용이하며 가볍고, 지속가능성에 있어서 탁월한 포장재이기 때문으로 분석된다.

<미국 바이오 플라스틱 활용 시장점유율 분석>

(단위: US$ 백만)

[자료: The Insight Partners]

자동차 산업에서 바이오 플라스틱은 연평균 9.7%로 제일 저조한 성장률을 보일 것으로 분석됐지만, 차량 무게를 줄여 연료 소비와 배기가스를 줄이는 데 도움이 되는 것으로 알려진 바이오 플라스틱 시장은 꾸준히 긍정적으로 검토되고 있다. 현재까지는 바이오 기반 폴리아미드(polyamides) 및 바이오 기반 폴리에스터와 같은 바이오 기반 플라스틱을 사용해 제품이 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 노력해왔고, 앞으로도 계속 고품질 자동차 부품을 생산하기 위해 바이오 기반 폴리에스터 또는 바이오 기반 폴리아미드에 대한 연구가 계속될 것으로 전망된다. 특히, Mitsubishi Chemicals가 개발한 DURABIO는 식물성 기반의 난분해성 바이오 플라스틱으로 열, 외부충격, 날씨 등으로부터 강한 내구성을 가지며 친환경 플라스틱으로 자동차 내 외부에 사용되며 내구성을 요하는 분야로 넓게 활용되고 있다.

시사점

앞으로 성장할 것으로 예상되는 바이오 플라스틱 시장의 가장 큰 문제점은 지속적인 수요에 비해 제한적인 생산과 공급이었다. 하지만, The Coca-Cola Company, L’Oréal 등 주요 기업의 바이오 플라스틱 사용 발표로 수요는 더욱 증가할 것으로 전망돼 많은 기업이 시장에 뛰어들고 있다. 최근 한국의 LG화학이 미국의 식품 영양기업 ADM(Archer Daniels Midland)와 합작법인 출범을 발표했다. ADM의 곡물 가공기술과 LG화학의 화학제품 생산기술을 활용해 빠르게 성장하는 바이오 플라스틱 시장을 선점하겠다는 전략으로 보인다. 미국의 화학기업에서 근무하는 A씨는 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 “미국 정부의 친환경 정책은 석유, 자동차 분야에만 국한된 것이 아닌, 생활과 가장 밀접한 부분에도 영향을 줄 것”이라며 “아직 적용 가능한 분야가 다양한 단계이므로 시장 선점과 기술력이 중요”하다고 언급했다. 많은 기업이 친환경 소재를 기반으로 지속 가능한 성장 전략을 갖추며, 미래 경쟁력을 확보하는데 빠르게 대응하는 만큼 친환경 소재의 시장은 앞으로도 무궁무진한 성장이 기대된다.

자료: McDonald’s, The Coca-Cola Company, L’Oréal, Nestlé, Walmart, Medical Design Briefs, European Bioplastics, The Insight Partners, Cleaner Production, IDTechEx, KOTRA 디트로이트 무역관 자료 종합