탄소중립을 위한 생분해성 포장의 조류 및 해조류 사용

친환경 포장재에 대한 수요는 지속해서 증가하고 있다 따라서 업계에서는 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 대체 소재를 찾고 있습니다. 유망한 방법의 하나는 조류와 해초를 사용하는 것입니다. 이러한 해양 기반 자원은 재생 가능하고 풍부해서 지속 가능한 포장을 만드는 데 이상적인 고유한 특성을 가지고 있습니다. 이 포스팅에서는 조류와 해초가 생분해성 포장에 어떻게 사용되는지, 생산 규모 확대와 환경적 이점에 관련된 과제를 살펴보겠습니다. 

 

 

 

조류 및 해초 기반 포장에 숨겨진 과학

조류와 해초는 모두 생체고분자를 생성하는 데 사용할 수 있는 다당류가 풍부한 장쇄 탄수화물입니다.

조류, 특히 미세조류도 포장용 기본 재료로서 잠재력을 제공합니다. 조류 기반 바이오플라스틱은 필름, 용기, 식품 포장용 코팅까지 다양한 제품을 가공할 수 있습니다. 조류는 광합성을 하고 이산화탄소를 바이오매스로 신속하게 변환하는 능력이 있기 때문에 바이오플라스틱 생산을 위한 환경친화적인 공급 원료가 됩니다.

 

해조류에서 추출한 한천, 카라기난, 알긴산염은 포장재에 사용되는 핵심 바이오 폴리머입니다. 이런 물질은 필름 형성 및 농축, 자연적인 겔화를 갖고 있어 내구성이 있고 유연하여 생분해성 포장 필름을 만드는 데 적합합니다

 

비 육지에서 자라기 때문에 조류와 해초가 생분해성 포장에 매력적인 주요 이유가 됩니다. 물과 토지가 점점 부족해지는 세계에서 지속 가능한 포장재를 위한 탁월한 선택지가 되는 이유는 담수와 농경지에 의존하는 식물 기반 바이오 폴리머와 달리 해양 환경에서 자라는 조류와 해조류는 담수 자원의 필요성은 최소화되고 식량 작물과의 경쟁이 줄어들기 때문입니다. 

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조류 및 해초 포장의 환경적 이점

생분해성 포장재에 조류와 해초를 사용하면 환경적 이점은 엄청 탁월합니다. 조류는 비료나 살충제를 사용하지 않고도 호수나 바다와 같이 통제된 담수 환경까지 다양한 조건에서 번성할 수 있어 사탕수수나 옥수수와 같은 전통적인 바이오플라스틱 공급원과 비교하면 영향이 작은 작물입니다. 또한 해양 환경에서 빠르게 성장할 수 있는 능력을 갖춘 재생 가능한 자원이며 종종 단 며칠 만에 질량이 두 배로 늘어납니다. 

 

포장에 조류 기반 재료를 사용하면 특히 석유 기반 플라스틱과 비교할 때 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 조류와 해초는 탄소 흡수원 역할을 하여 성장하는 동안 많은 양의 이산화탄소를 흡수하고 탄소를 격리하는 이러한 능력으로 플라스틱 생산과 관련된 온실가스 배출을 상쇄하는 역할을 합니다. 

 

또한 조류와 해초 포장은 생분해성이며 환경에서 자연적으로 분해될 수 있습니다. 조류와 해초 기반 포장재는 햇빛, 습기, 미생물과 같은 자연조건에 노출되어 상대적으로 빠르게 분해됩니다. 이 속성은 분해되는 데 수백 년 걸리는 기존 플라스틱과 달리 매립지, 바다 및 기타 생태계로 들어가는 플라스틱 폐기물의 양을 줄여 글로벌 플라스틱 오염 위기를 해결하는 데 도움이 됩니다. 

 

더욱이, 조류 및 해조류 포장의 수명 종료 관리는 훨씬 더 지속 가능합니다. 부적절하게 폐기하더라도 분해 과정에서 미세 플라스틱이나 독성 물질이 방출되지 않아 기존 플라스틱보다 환경에 덜 해롭게 퇴비화하여 귀중한 영양분을 토양에 되돌릴 수 있습니다.  

조류 및 해초 포장 규모 조정의 과제

수많은 이점에도 불구하고 생분해성 포장에 조류와 해초의 사용을 확대하는 데에는 어려움이 있습니다. 물질적 일관성 문제가 있습니다. 균일하게 생산할 수 있는 합성 플라스틱과 달리 조류와 해조류의 특성은 종, 수확 방법, 재배 조건에 따라 달라지기 때문에 유연성 및 강도, 차단 특성 측면에서 포장 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 제조 업체는 이런 가변성을 표준화할 수 있게 포장 제품의 일관된 품질을 위해 프로세스를 개발하여야 합니다. 

 

또 다른 과제는 가공 기술입니다. 조류와 해조류는 원료로서 큰 잠재력은 가지고 있으나 이를 포장재로 변환하는 데 필요한 공정은 아직 개발 전 단계에 있으며 해초와 조류로부터 유연하며 습기에 강하고 내구성이 있기 때문에 강한 필름을 만들려면 중합 및 제조 기술 및 추출 기술의 혁신이 필요합니다. 이러한 기술을 상업적 규모로 개발하는 것은 조류 및 해조류 포장을 널리 보급하는 데 중요합니다. 

 

비용 문제도 간과할 수 없습니다. 현재 기존 플라스틱은 물론 일부 다른 바이오플라스틱보다 조류와 해초 기반 포장재 생산 비용이 더 많이 듭니다. 대규모 생산을 위해 이러한 소재가 더 저렴한 석유 기반 플라스틱과 경쟁력을 갖출 수 있도록 인프라와 기술에 대한 상당한 투자가 필요합니다. 바이오매스를 가공, 수확, 사용할 수 있는 재료로 전환하는 등의 요인에 따라 추가적인 비용이 더 필요할 수도 있습니다. 

 

또한 아직 조류 및 해조류 기반 소재의 글로벌 공급망이 확립되지 않아 아시아 국가인 한국, 일본, 중국과 같은 국가에서 해조류 양식이 잘 발달하여 있지만 특히 바이오플라스틱을 위한 해조류 및 조류 재배는 아직 초기 단계에 있어 증가하는 수요 충족을 위해 공급망을 확장해야 하고 해조류 양식업자와 포장 제조업체 간의 파트너십을 개발하는 것이 과제입니다. 

포장에 있어서 조류와 해초의 미래

전 세계의 정부와 조직도 조류 및 해초 기반 제품의 환경적 이점을 인식하고 있으며, 이 부문에 대한 투자가 증가하고 있습니다. 앞으로 생분해성 포장에 조류와 해초를 사용하는 것은 엄청난 잠재력을 가지고 있으며 이 분야에 연구 개발이 계속 진행됨에 따라 재료 성능 향상 및 비용 절감과 생산 효율성 향상 등을 기대할 수 있을 것입니다. 

 

영국에 본사를 둔 Notpla 회사는 해초를 사용하여 생분해성일 뿐만 아니라 식용할 수 있는 포장재를 만들고 있으며 혁신적인 스타트업과 연구원들은 이미 포장에 조류와 해초를 활용한 최첨단 응용 프로그램을 개발하고 있습니다. 이는 특히 일회용 플라스틱이 널리 사용되는 음료 및 식품 산업에 지속 가능한 포장에 대한 새로운 가능성을 열어줍니다.

 

이러한 해양 기반 바이오 폴리머는 화장품부터 섬유까지 광범위한 산업에 사용될 수 있어 조류와 해초 재료의 다양성은 단순한 포장 그 이상의 상업적 생존 가능성을 더욱 높일 수 있습니다. 

 

그러나 이를 달성하기 위해 이런 과제들을 극복하고 재생 가능 자원의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 제조업체 및 정책 입안자, 연구자 간의 지속적인 혁신 및 협력과 투자가 필요합니다. 기술이 성숙해지고 생산 규모가 확대됨에 따라 조류와 해초 기반 포장이 기존 플라스틱의 주류 대안이 될 수 있습니다.