[산업경제뉴스 손영남 기자] 플라스틱으로 인한 환경 오염이 심각해지는 가운데, 바이오 플라스틱은 새로운 대안으로 주목받고 있다. 특정 조건에서 미생물이 분해해 물과 이산화탄소로 전환될 수 있다는 점은 분명 매력적이다. 그러나 모든 환경에서 똑같이 사라지는 것은 아니며, 소재와 두께, 처리 방식에 따라 결과는 크게 달라진다. PLA·PHA·셀룰로스 등 바이오플라스틱을 대표하는 각 소재는 장단점이 뚜렷하고, 산화분해성처럼 오히려 미세플라스틱을 늘릴 위험도 있다. 

또한 원료 생산 과정의 토지 이용, 제조 단계의 에너지 소비, 폐기 시 메탄 배출 가능성까지 고려하면 ‘친환경성’은 단순한 분해 여부로만 판단할 수 없다. 생산비와 인프라 부족이라는 현실적 제약도 존재한다. 결국 바이오 플라스틱은 만능 해결책이 아니라, 감량·재사용·재활용과 결합해 적합한 환경과 조건에서만 의미 있는 대안이 될 수 있다.

◆ 생산된 플라스틱 10% 남짓만이 재활용

플라스틱은 가볍고 튼튼하며 저렴하다는 장점 덕분에 현대 사회의 거의 모든 공급망에 깊숙이 자리 잡았다. 그러나 이러한 편리함은 곧 환경에 치명적인 부담으로 돌아오고 있다. 2022년 전 세계 플라스틱 생산량은 4억 톤에 달했으며, 2050년에는 그 두 배로 늘어날 것으로 예상된다. 이에 따른 환경 오염의 문제 역시 나날이 커지는 상황이다. 

이를 피하기 위해 재활용에 매달리는 국가들이 늘고 있지만 사실 그 결과는 만족스러운 것이 아니다. 지역별로 약간의 차이는 있지만 크게 보면 생산된 플라스틱의 10%도 채 되지 않는 양만이 재활용되고 있음이 그를 잘 보여준다. 나머지는 매립되거나 소각되며, 그 과정에서 미세플라스틱과 나노플라스틱이 발생해 토양과 해양을 오염시키고 결국 인간의 몸속까지 침투하는 것이 현실이다. 

최근 연구들은 이러한 입자가 염증을 유발하고 유전자 발현을 변화시키는 등 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있음을 보여주고 있다. 결국 플라스틱 오염은 단순히 처리 단계의 실패가 아니라, 설계·소비·인프라 전반의 구조적 문제에서 비롯된 복합적 위기다.

이런 상황에서 큰 주목을 받고 있는 것이 바로 바이오 플라스틱이다. 특정 조건에서 미생물이 고분자 사슬을 분해해 물과 이산화탄소, 바이오매스로 전환할 수 있다는 점을 지니고 있기 때문이다. 너무도 매력적인 해법이지만 이것이 완벽무결함을 의미하지는 않는다. 소재, 두께, 첨가제, 사용 조건, 폐기 환경에 따라 결과는 극적으로 달라지기 때문이다.

대표적인 사례가 PLA(폴리젖산)인데, 폴리젖산의 경우 옥수수·사탕수수에서 유래한 태생적 구조로 인해 산업용 퇴비화 시설에서는 잘 분해되지만, 가정용 퇴비나 해양 환경에서는 분해가 지연된다. PHA(폴리하이드록시알카노에이트)는 해양을 포함한 다양한 환경에서 분해 잠재력이 높지만 생산비가 높고 물성 제약이 있다. 셀룰로스 기반 소재는 빠르게 분해되지만 생산 비용과 에너지 소모가 크다. 

반면 산화분해성 플라스틱은 단순히 미세화될 뿐, 오히려 미세플라스틱 문제를 악화시킬 수 있어 ‘생분해성’으로 혼동하면 안 된다. 결국 생분해성은 조건부 속성이며, 소재마다 분해 생태가 달라 상황 맞춤형으로만 의미가 생긴다.

◆ 분해가 잘 된다고 해서 모두가 생분해성이랄 순 없어

개념적으로 볼 때 바이오 플라스틱의 기본 정의는 자연적인 상태에서 분해된다는 것으로 해석하곤 한다. 그러나 이는 오해에 가깝다. 바이오 플라스틱의 친환경성은 ‘분해 여부’만으로 판단할 수 없기 때문이다. 그보다는 전과정평가(LCA) 관점에서 원료 조달, 제조, 사용, 회수·처리까지 총량을 봐야 한다는 주장이 더 설득력을 얻고 있다. 

실제로 PLA 같은 바이오기반 소재는 경작지 확대, 비료·농약 사용, 관개로 인한 토양 탄소 손실을 동반할 수 있다. 이런 기준으로 보면 발효·중합·가공 단계의 에너지 믹스가 전체 탄소발자국을 좌우하며, 재생에너지 전환 여부가 큰 변수가 된다. 

또한 혐기성 매립에서는 메탄 배출 위험이 커질 수 있고, 해양 환경에서는 분해가 지연되며 생물교란 가능성이 존재한다. 첨가제와 분해 부산물 역시 생태 독성을 유발할 수 있어 투명한 관리가 필수적이다. 결국 어디서 생산되고 어떻게 처리되느냐가 친환경성의 절반 이상을 결정한다.

경제적 측면에서도 바이오 플라스틱은 아직 넘어야 할 산이 많다. 생산 비용이 기존 석유계 플라스틱보다 높고, 대규모 보급을 위해서는 산업용 퇴비화 시설과 분리수거 체계 같은 인프라가 뒷받침되어야 한다. 그러나 플라스틱 오염으로 인한 사회적 비용을 고려하면 이야기가 달라진다. 

해양 청소, 생태계 피해 복원, 건강 문제 대응에 드는 막대한 비용을 감안하면, 장기적으로는 생분해성 소재와 재사용 시스템이 경제적 이익을 가져올 수 있다는 분석도 있다. 결국 ‘제품’의 비용이 아니라 ‘시스템’의 비용이며, 정책과 인프라와 결합해야 경제성이 현실화된다.

바이오 플라스틱의 실효성은 기술보다 실행 조건에 달려 있다. 산업용과 가정용 퇴비화 적합성, 해양 환경 비적합성 등 사용·처리 경로를 소비자와 사업자에게 명확히 안내해야 한다. 분리수거와 오염 관리가 강화되어야 하고, 제품 설계는 단일 소재와 최소한의 잉크·코팅으로 단순화되어야 한다. 

음식물 오염이 심해 재활용이 어려운 포장재, 회수가 힘든 농업용 필름, 의료 분야처럼 특수한 상황에서는 생분해성 소재가 의미 있는 대안이 될 수 있다. 그러나 해양이나 야외 방치 가능성이 높은 용도에서는 오히려 위험하다. 정책은 확장생산자책임(EPR) 강화, 일회용 제한, 컴포스트 인프라 투자, 그린워싱 단속과 같은 제도적 장치와 함께 추진되어야 한다.

바이오 플라스틱은 단일 솔루션이 아니라 조합의 일부일 때 효과가 커진다. 다회용 시스템과 리필·리유즈 확대, 불필요한 포장 제거가 가장 큰 절대량 감소를 가져온다. 재활용 효율화와 케미컬 리사이클링의 선별적 적용, 폐쇄루프 설계로 순환성을 강화할 수 있다. 생분해성 소재는 산업용 컴포스트 인프라가 충분하고 오염이 높은 스트림에서만 사용을 확대하는 것이 바람직하다. 원료 출처, 첨가제 목록, 분해 성능 데이터, 전과정평가 결과를 공개해 신뢰를 구축하는 것도 필수적이다.

바이오 플라스틱은 만능 해결책이 아니다. 적합한 환경과 명확한 설계, 신뢰 가능한 인프라, 투명한 데이터가 있을 때만 의미가 생긴다. 오염의 본질이 과잉 생산과 과잉 소비, 그리고 부적절한 처리에 있는 만큼 최우선은 감량과 재사용이며, 바이오 플라스틱은 ‘맞는 자리에, 맞는 방식으로’ 배치할 때 가치가 있다.