美, 친환경산업 확대에 따라 뜨는 그린화학산업

- 미국 최고의 분야별 그린 화학 기술상 수상 업체 -

□ 최근 환경산업 확대에 따라 그린화학에 대한 관심 매우 높아

 ○ 유해 화학물질로 생산된 제품에 대한 사회적 파장 심각

  - 최근 소비자들이 사용하는 플라스틱 소비재제품에 화학 유해성분이 다량 함유돼 있어 인체에 큰 위협이 될 수 있다는 문제점이 제기되면서 사회적으로 큰 파장을 일으키고 있음.

  - 지난해 시장에 유통되는 1300종의 장난감의 유해물질 함유 여부를 테스트한 결과, 약 1/3이 위험한 수준의 중금속인 납, 수은, 그리고 카드뮴 등을 포함한 것으로 나타나 충격을 주고 있음.

  - 이로 인해 지난해 미국 장난감시장의 선도업체인 Mattel사는 판매하고 있는 장난감에서 인체 유해 수준의 납이 검출돼 1200만 달러의 손해배상을 지불했음.

 ○ 새로운 그린 화학원료 개발에 관심 집중

  - 일상에서 사용하는 제품들이 유해 화학성분이 다량 포함돼 있어 인체에 무해한 화학원료 개발과 디자인 개발에 관심이 높아지고 있으며, 동시에 제품의 성능 개선도 기대되고 있음.

  - 최근 새롭게 부상하는 분야인 '그린 화학(Green Chemistry)'은 안전성을 향상시키거나 성능을 개선할 수 있는 친환경 화학 물질을 개발하는 것임.

  - 소비재를 생산하는 SC Johnson사는 유해 화학원료를 사용한 제품을 대폭 줄이고 인체에 무해한 그린제품 개발에 나서 크게 성공을 거두고 있음.

  - 예를 들면, 유리를 닦는 세제인 Windex를 유해 화학성분을 과감히 배제하고 인체에 무해하면서 성능을 30% 향상시킨 'Green Windex'를 출시해 소비자에게 호평을 받았음.

□ 그린화학산업 확대를 위한 정부의 노력

 ○ 미국환경청(EPA) 선정 분야별 최고 그린 화학상 수상

  - 미국환경청(EPA : United States Environmental Protection Agency)은 매년 분야별 최고 그린 화학상을 5개 부문에서 선정해 발표하는 그린화학도전프로그램(Presidential Green Chemistry Challenge Program)을 지난 1995년부터 실시하고 있음.

  - 지난 2008년에는 약 분야별 90개 업체 또는 학교와 연구기관이 신청했으며, 최고의 친환경 화학 기술 및 화학 제조 공정을 선정했음.

  - 최고의 그린 화학상 수상은 제품 디자인, 제조 그리고 화학 물질 사용 등을 통해 환경을 개선하거나 오염물질을 크게 줄일 수 있는 지에 대한 종합적인 평가를 거쳐 선정됐음. 심사위원들은 또한 환경과 건강에 어느 정도 도움이 되는지, 과학적 혁신, 그리고 산업에 직접 적용할 수 있는지 여부도 중요한 선정 요건이라고 밝힘.

□ 분야별 최고 그린 화학상 수상 업체

 ○ 대학교분야 수상

  - 수상 기관 : 미시건 주립대(Michigan State University)의 교수인 Robert E. Maleczka, Jr.과 Milton R. Smith III임.

  - 제목 : 그린화학을 위한 준비된 붕소 에스터(Boronic Esters)

  - 주요내용 : 의약 및 살충제 생산과 같은 복잡한 분자를 만들기 위한 방법으로 주로 Suzuki 커플링 반응(Coupling Reaction)이 사용되는데 이러한 방법은 화학약품을 생산할 때 많은 양의 위험쓰레기를 발생시킴. 이를 크게 감소할 수 있는 기술을 소개함.

 ○ 소기업(Small Business)분야 수상

  - 수상 기관 또는 업체 : SiGNa Chemistry,Inc.

  - 제목 : 새롭게 개발한 안정화된 Alkali Metals

  - 주요내용 : Alkali Metals는 반응이 매우 빠르기 때문에 합성화학분야에 많이 이용되고 있으나 폭발성과 불에 잘 타는 성질을 가지고 있기 때문에 다룰 때 매우 조심해야 함. SiGNa Chemistry,Inc.는 Alkali Metals을 통기성이 좋은 캡슐에 넣어 안전성을 크게 향상시켜 보관 및 운송 관리가 쉽도록 크게 개선했음.

 ○ Greener Synthetic Pathways 분야 수상

  - 수상 기관 : Battelle

  - 제목 : 바이오 기반의 토너(Biobased Toners) 개발 및 상용화

  - 주요내용 : 미국 내에서 레이저 프린터나 복사기에 사용되는 토너는 매년 약 4억 파운드(약 1억8000만kg)가 사용됨. 현재 사용되는 토너는 종이를 재활용할 때 쉽게 제거되지 않아 많은 어려움이 있음. 그리고 토너는 석유를 기반으로 만들어져 있어 환경에 악영향을 줌. Battelle가 개발한 토너는 석유를 기반으로 한 제품이 아니라 노란콩(Soy)을 원료로 한 제품으로 성능은 현재 사용하는 제품과 동일하며, 종이를 재활용 시 쉽게 제거가 가능하고 에너지 절감 효과를 가져옴.

 ○ Greener Reaction Conditions분야 수상

  - 수상 기관 : Nalco Company

  - 제목 : 3D TRASAR® Technology

  - 주요 내용 : 학교, 사무실, 병원, 상가 등 상업용 빌딩에서 사용되는 냉방시스템은 많은 양의 물을 사용하고 있으며, 부식이나 미네랄 침전을 막고 미생물 번식을 막기 위해 항상 적정 수준의 화학약품을 넣고 있음. Nalco Company가 개발한 3D TRASAR® 기술은 일정 스케줄에 따라 화학물질을 첨가하는 것이 아니라 필요한 만큼 정확한 양의 화학물질을 첨가해 에너지효율성을 높이고 버려지는 냉각수에 포함된 화학물질의 오염 수준 정도를 크게 줄일 수 있음.

 ○ Designing Greener Chemicals 분야 수상

  - 수상 기관 : Dow AgroSciences

  - 제목 : 강화된 성능의 천연 살균·살충제 Spinetoram

  - 주요내용 : Dow AgroSciences에서 개발한 살균·살충제는 많은 채소벌레를 퇴치할 수 있으며, 이로운 균과 벌레에는 해가 없는 그린화학 합성제품으로 'Spinetoram'라 불림. 이 제품은 향후 5년 동안 살충제로 사용되는 약 180만 파운드의 유기인산화합물(organophosphate)을 줄일 것으로 기대됨.

□ 시사점

 ○ 미국의 그린화학 추진 동향

  - 미국의 화학물질 규제는 유럽에 비해 덜한 편이나 학계와 기업들은 그린화학제품 개발을 위해 적극적으로 나서고 있음. 그리고 환경청(EPA)은 그린화학 활성화를 위해 지난 1995년부터 Presidential Green Chemistry Challenge Program을 실시하고 있음.

 ○ 그린화학은 친환경 추진의 핵심으로 화학산업에 큰 변화를 초래할 것으로 전망

  - 많은 화학 관련 기업이나 생활용품 생산업체들은 친환경원료나 화학물질 개발에 나서고 있으며, Dow, SC Johnson사와 같은 대형업체들은 시제품을 출시해 시장에서 큰 성공을 거두고 있음.

  - 과거 화학기업은 친환경을 위해 유해 화학물질을 단순히 처리하는 수준에서 벗어나 유해 화학물질을 완전히 대체하고 성능 또는 효과가 더 좋은 제품을 개발, 생산하는데 주력하고 있음.

  - 그리고 소비자들도 유해 화학원료에 대한 인식이 높아져 친환경 화학원료로 생산돼 인체에 무해한 제품을 구매하는데 관심이 높아지고 있으며, 미국 화학업체들은 이에 대해 적극적으로 대응해 나가고 있음.

자료원 : EPA(United States Environmental Protection Agency), State of Green Business, 시카고KBC 종합 및 의견