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대부분의 기존 석유 기반 플라스틱 제품은 소각이나 매립으로 처리하고 있으며, 그 결과 내분비 교란물질 검출, 토양·해양 오염, 썩지 않는 폐(廢)플라스틱의 누적 등 각종 환경문제를 유발하며 인류의 건강을 위협하고 있습니다.

이러한 플라스틱 폐기물의 문제를 해결하기 위하여 사용할 때는 플라스틱의 가공성, 내구성, 기계적 성질을 유지하면서 추가로 분해성이라는 기능이 부가되어 자연분해가 될 수 있는 생분해성 플라스틱의 수요가 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 그에 따른 기술개발 연구 또한 활발히 진행되고 있을 뿐만 아니라, 생분해성 플라스틱의 실용화 및 의무화 압력도 거세지고 있는 상황입니다.

즉, 생분해성 플라스틱이 실용화되면 자연계에 거의 무한대로 존재하는 바이오매스를 이용하여 생산이 이루어지고, 사용 후에는 물과 이산화탄소로 분해되어 다시 바이오매스의 원료로 이용됨으로써 플라스틱에 의한 환경문제와 자원부족문제가 상당 부분 해결될 수 있을 것으로 판단하고 있습니다.

특히 바이오플라스틱은 그 원료가 되는 바이오매스로 시작하여 제품 생산, 그리고 마지막의 생분해까지 탄소 중립성(carbon neutral)을 달성할 수 있는 라이프사이클을 가지기 때문에, 이산화탄소 등 기존 석유기반 플라스틱 제품에서의 환경오염 발생 문제의 유력한 해결책으로 떠오르고 있습니다.

최근에는 생분해성 비닐 제품 위주에서 벗어나, 글로벌 시장에서 산화생분해 플라스틱, 바이오베이스 플라스틱 성장에 발맞추어 식품포장, 산업용품, 자동차 내장품, 건축 토목용품 등 다양한 바이오플라스틱 제품으로 응용범위가 확산되고 있습니다.

이에 본원 Rlsearch센터에서는 각 연구기관과 국내·외 민간연구소의 자료‧데이터 및 정부의 정책 자료를 분석 정리하여 「친환경 플라스틱 시장 분석과 생분해성 소재 기술개발 동향」을 발간하게 되었습니다. 본서 1편에서는 플라스틱 관련 산업 동향 등을 정리하였으며, 2편에서는 바이오플라스틱 기술 및 연구개발 등을 수록함으로써 이와 관련된 업체 분들에게 다소나마 유용한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제1편 플라스틱산업

제Ⅰ장 플라스틱산업 주요 동향

1. 화학산업 현황

 1) 해외 화학산업 동향

  (1) 글로벌 에틸렌 수급 및 경쟁구조

  (2) 원료별 동향과 전망

    가. 에탄

    나. 프로판

    다. 납사

    라. 석탄/메탄올

  (3) 원료 경쟁력 전망과 동북아 NCC 업체 대응

  (4) 해외 시장 분석

    가. 시장 동향 및 전망

    나. 주요 기업 동향

 2) 국내 화학산업 동향

  (1) 분석 배경

  (2) 국내 화학산업 무역 동향 및 국제경쟁력

    가. 무역 동향

    나. 국제경쟁력 분석

  (3) 화학산업 부문 신산업 의 수출경쟁력 분석

    가. 의약품 및 화장품 무역 현황

    나. 무역특화지수를 통한 주요국과의 수출경쟁력 분석

    다. 수출입단가 차이에 의한 산업별 기술 수준 분석

  (4) 전략 방안

  (5) 석유화학산업 경쟁력 강화 방안

    가. 경쟁력 강화 필요성

    나. 글로벌 석유화학업체 비교·분석

    다. 경쟁력 강화 방안

  (6) 국내 시장 분석

    가. 시장 동향 및 전망

    나. 주요 기업 동향

2. 플라스틱 산업 현황

 1) 플라스틱 산업 분석

  (1) 플라스틱 개요

    가. 정의 및 필요성

    나. 분류

  (2) 산업 분석

    가. 니즈 분석

    나. 산업특징 및 구조

  (3) 정책 분석

    가. 환경부, 플라스틱 폐기물 정책

    나. 해수부, 해양 플라스틱 정책

 2) 주요국의 플라스틱 사용규제 동향과 비즈니스 모델

  (1) 주요국의 플라스틱 사용규제 동향

    가. 미국

    나. EU

    다. 프랑스

    라. 스페인

    마. 독일

    바. 사우디아라비아

    사. 인도

    아. 대만

    자. 기타

  (2) 脫플라스틱을 실현하는 혁신 비즈니스 모델

    가. Replacement - 다른 소재로 플라스틱을 대체

    나. Returnable - 회수해서 재사용 또는 재활용

    다. Recycle Platform - 재활용 플랫폼

 3) 플라스틱 대체재의 개발 및 관련 산업 현황

  (1) 바이오플라스틱

    가. 바이오플라스틱의 정의 및 특성 

    나. 생분해성 플라스틱 (Biodegradable plastics)

    다. 산화생분해성 플라스틱 (Oxo-biodegradable plastics)

    라. 바이오 베이스 플라스틱 (Bio-based plastics)

  (2) 분해성 플라스틱

    가. 생분해성 플라스틱

    나. 생붕괴성 플라스틱

  (3) 실용화 단계의 분해성 플라스틱

    가. 바이오 기반 분해성 플라스틱

    나. 석유화학 기반 분해성 플라스틱 ; PCL

  (4) 국내·외 분해성 플라스틱의 기술 개발 동향

    가. 국외 분해성 플라스틱의 기술개발 동향

    나. 국내 분해성 플라스틱의 기술개발 동향

  (5) 플라스틱 대체재로서의 바이오 플라스틱의 전망

3. 미세플라스틱 해외 동향과 독성/위해성 현황

 1) 미세플라스틱 개요와 환경 영향

  (1) 미세플라스틱의 종류와 정의

    가. 미세플라스틱

    나. 옥소(생)분해 플라스틱

  (2) 미세플라스틱 발생 현황

  (3) 환경 및 건강 영향

    가. 환경 영향

    나. 인체 건강 영향

  (4) 위해성 평가

    가. 트램프

    나. 기타 해외 연구

 2) 주요국의 미세플라스틱 관리 동향

  (1) 미세플라스틱·나노플라스틱

    가. EU

    나. 미국

    다. 캐나다

    라. 영국

    마. 뉴질랜드

    바. 호주

    사. 한국

  (2) 옥소플라스틱

    가. EU

    나. 프랑스

    다. 스페인/네덜란드

 3) 미세플라스틱의 독성 및 위해성 현황

  (1) 플라스틱 성분별 독성 및 위해성

    가. 폴리에틸렌 (Polyethylene, PE)

    나. 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP)

    다. 폴리염화비닐 (Polyvinyl chloride, PVC)

    라. 폴리우레탄 (Polyurethane, PUR)

    마. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (Polyethylene terephthalate, PET)

    바. 폴리스티렌 (Polystyrene, PS)

    사. ABS 수지 (Acrylonitrile butadiene styrene, ABS)

    아. 메타크릴수지 (Polymethyl methacrylate, PMMA)

    자. 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE)

    차. 발포성 폴리스티렌 (Expanded polystyrene, EPS)

    카. 기타

  (2) 첨가제(additives)의 독성 및 위해성

    가. 부틸 벤질 프탈레이트 (Butyl benzyl phthalate, BBP)

    나. 디에틸헥실 프탈레이트 (Di(2-ethylhexyl) phthalate)

    다. 디에틸 프탈레이트 (Diethyl phthalate, DEP)

    라. 디부틸 프탈레이트 (Dibutyl phthalate, DBP)

    마. 디이소부틸 프탈레이트 (Diisobutyl phthalate, DIBP)

    바. 디이소데실 프탈레이트 (Diisodecyl phthalate, DIDP)

    사. 디이소노닐 프탈레이트 (Di-isononyl phthalate, DINP)

    아. 디엔옥틸 프탈레이트 (Di-n-octyl phthalate, DNOP)

    자. 디메틸 프탈레이트 (Dimethyl phthalate, DMP)

    차. 브롬화 난연제 (Brominated flame retardants, BFRs)

    카. 비스페놀 A (Bisphenol A, BPA)

    타. 노닐페놀 (Nonylphenol)

  (3) 흡착성 물질의 독성 및 위해성

    가. 폴리염화비페닐 (Polychlorinated biphenyl, PCB)

    나. 디클로로디페닐디클로로에틸렌 (Dichlorodiphenyldichloroethylene, DDE)

    다. 아세나프텐 (Acenaphthene)

    라. 플루오렌 (Fluorene)

    마. 플루오란테인 (Fluoranthene)

    바. 안트라센 (Anthracene)

    사. 크리센 (Chrysene)

    아. 벤조피렌 (Benzo(a)pyrene, BP)

    자. 벤즈안트라센 (Benz(a)anthracene, BA)

    차. 알드린 (Aldrin)

    카. 디엘드린 (Dieldrin)

    타. 퍼플루오로옥탄산염 (Perfluorooctanoic acid, PFOA)

4. 폐플라스틱 재활용기술

 1) 합성수지의 제조

  (1) 합성수지의 구분

  (2) 합성수지의 제조 및 특성

    가. 폴리스티렌 (polystyrene, PS)

    나. 폴리염화비닐 (polyvinylchloride, PVC)

    다. 폴리에틸렌 (polyethylene, PE)

    라. 폴리프로필렌 (polypropylene, PP) 

    마. ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지

    바. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate, PET)

 2) 폐플라스틱 재활용기술

  (1) 폐플라스틱 재활용의 범위, 방법 및 특성

    가. 재활용의 범위 및 방법

    나. 품목상의 특성

    다. 품질상의 특성

  (2) 폐플라스틱 재활용 전망

    가. PET병

    나. 스티로폼

  (3) 폐플라스틱 재활용의 전처리 기술

    가. 폐플라스틱 재활용 방법의 기술적 검토

    나. 폐플라스틱 전처리 기술

  (4) 폐플라스틱 물질가공형 재활용 기술

    가. 제품 재생형 재활용 기술

    나. 폐기물 연료 (RDF, refuse-derived fuel)

  (5) 폐플라스틱 에너지 회수형 재활용 기술

    가. 열분해(pyrolysis) 기술

    나. 소각(incineration) 기술

제Ⅱ장 플라스틱 시장 분석과 전망

1. 엔지니어링 플라스틱 산업 현황

 1) 엔지니어링 플라스틱 산업의 특징

  (1) 엔지니어링 플라스틱 개요

    가. 정의

    나. 제품 분류

    다. 적용 분야

  (2) EP산업의 특징

    가. 특징

    나. 전방산업 종속성

    다. 부가가치성

  (3) EP종류와 기타 EP

    가. 5대 법용 EP

    나. 슈퍼 EP

    다. 복합강화재료

    라. 기타

  (4) 산업 분석

 2) 슈퍼엔지니어링 플라스틱 산업 현황

  (1) 개요

    가. 정의

    나. 분류

  (2) 산업 동향

    가. 산업 분석

    나. 시장 분석

  (3) 기술 및 기업 동향

    가. 기술개발 이슈

    나. 주요기업 동향

 3) 자동차용 경량 플라스틱 산업 분석

  (1) 자동차 경량화 기술의 필요성

    가. 자동차 경량화 소재의 정의 

    나. 자동차 경량화 소재 산업의 특성

    다. 자동차 경량화 기술

    라. 완성차 업체의 경량화 전략 강화

  (2) 다양한 경량화 소재의 개발

    가. 자동차 경량화 소재 시장 동향 및 전망

    나. 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastics)의 특성 및 활용

    다. 탄소섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastics)의 특성 및 활용

 (3) 자동차 경량화 소재 시장

2. 주요 플라스틱 산업 특성과 시장 전망

 1) 재생 플라스틱 시장

  (1) 개요

    가. 기술 개요

    나. 시장 현황

    다. 시장 특성

  (2) 시장 동향

    가. 글로벌 전체 시장 규모

    나. 세부기술별 시장 규모

    다. 지역별 시장 규모

    라. 국내 시장 규모

  (3) 기업 동향

    가. 경쟁 환경

    나. 주요 기업 동향

 2) 항균 플라스틱 시장

  (1) 개요  

    가. 기술 개요

    나. 항균 플라스틱의 활용 시장 범위

  (2) 시장 동향

  (3) 기업 동향

 3) 플라스틱 필름 시장

  (1) 개요

    가. 기술 개요 

    나. 시장 현황

    다. 시장 특성

  (2) 시장 동향

    가. 글로벌 전체 시장 규모

    나. 세부기술별 시장 규모

    다. 지역별 시장 규모

  (3) 기업 동향

    가. 경쟁 환경

    나. 주요 기업 동향

 4) 플라스틱 폐기물 관리 시장

  (1) 개요

    가. 기술 개요

    나. 시장 현황

    다. 시장 특성

  (2) 시장 동향

    가. 글로벌 전체 시장 규모

    나. 세부기술별 시장 규모

    다. 지역별 시장 규모

  (3) 기업 동향

    가. 경쟁 환경

    나. 주요 기업 동향

 5) 플라스틱제 광섬유 시장

  (1) 개요

    가. 기술 개요

    나. 광섬유의 활용 시장 범위

  (2) 시장 동향

  (3) 기업 동향

    가. 경쟁 환경

    나. 주요 기업 동향

제2편 바이오플라스틱

제Ⅰ장 바이오플라스틱 산업 분석 현황

1. 바이오화학산업의 개요 및 중요성

 1) 바이오화학산업의 개요

  (1) 바이오화학산업의 정의, 범위

    가. 정의와 범위

    나. 종류 및 용도

  (2) 바이오화학산업의 특성

 2) 바이오화학의 기술과 중요성

  (1) 바이오화학산업의 가치사슬

  (2) 산업바이오: 플랫폼 기술

  (3) 바이오화학산업의 중요성

    가. 국제 환경규제 강화 추세에 대응

    나. 선진국의 무역상 기술장벽(TBT)에 대응

    다. 유가 상승세 지속과 자원고갈 논란

    라. 기존 석유화학산업 경쟁력의 한계

    마. 신성장 동력으로서의 융합기술

    바. 전방 수요산업 경쟁력 강화의 초석

    사. 기타

2. 친환경 플라스틱 분석 현황

 1) 개요

  (1) 정의 및 필요성

    가. 정의

    나. 필요성

  (2) 범위 및 분류

    가. 생분해 플라스틱

    나. 산화 생분해 플라스틱

    다. 바이오베이스 플라스틱

 2) 산업 및 시장 분석

  (1) 산업 분석

  (2) 시장 분석

    가. 세계 시장

    나. 국내 시장

  (3) 시장 전망

    가. 세계 시장 전망

    나. 국내 시장 전망

 3) 기술개발 동향

  (1) 기술개발 이슈

    가. 기술개발 동향 

    나. 해외 기술개발 동향

    다. 국내 기술개발 동향

    라. 기술 환경 분석

  (2) 기업 동향

    가. 해외 기업 동향

    나. 국내 기업 동향

  (3) 특허 동향

    가. 특허 동향 분석

    나. 주요 출원인 분석

3. 바이오플라스틱 소재 연구 개요

 1) 바이오플라스틱 개요

  (1) 바이오플라스틱 특성

    가. 정의 및 특징

    나. 환경변화 및 연구 필요성

  (2) 바이오플라스틱 종류

    가. 생분해 플라스틱

    나. 산화생분해 플라스틱

    다. 바이오베이스 플라스틱

  (3) 바이오플라스틱 기술분류 및 활용분야

    가. 바오플라스틱 소재/기술 분류

    나. 바이오플라스틱 활용분야

 2) 바이오플라스틱산업 분석

  (1) 산업 생태계 분석

    가. 바이오플라스틱의 분류

    나. 바이오플라스틱 산업구조

    다. 국내·외 시장 현황

  (2) 업계 환경 분석

    가. 해외 업체 현황  

    나. 국내 업체 현황

  (3) 기술 심층 분석

    가. 바이오플라스틱의 핵심 기술

    나. 원료 생산 : 발효 및 전환기술

    다. 원료 생산 : 정제 및 고분자 중합기술

    라. 생분해 가소제 개발 및 성형 기술

    마. 기술개발 동향

4. 농축산식품용 바이오플라스틱 소재 개발

 1) 핵심기술의 범위

  (1) 농축산식품용 폴리에스터 소재개발

    가. 미생물 유래 폴리에스터 생산

    나. 미생물 유래 PHA 공중합체 생산

    다. 발효를 통한 PHA 생산

    라. 적합한 물성을 가진 PHA 생산 및 적용

  (2) 농축산식품용 폴리우레탄 소재 개발

    가. 오일계 폴리올 제조 기술

    나. 목질계 액화를 통한 폴리올 생산 기술

    다. 폴리올 생산을 위한 미생물 설계 기술

  (3) 개량 바이오 플라스틱 개발기술

    가. 비식용 바이오매스 및 바이오매스 부산물의 배합 및 마스터배치

    나. 생분해 조절 기술 등 기능성 확보

    다. 원가 절감 기술

 2) 핵심기술의 특징 및 연구내용

  (1) 농축산식품용 폴리에스터 소재 개발 작업단계와 단계별 기술들

    가. 농축산식품용 폴리에스터 소재 개발용 균주개발기술

    나. 농축산식품용 폴리에스터 소재 생산용 발효 기술

    다. 농축산식품용 폴리에스터 소재 분리 정제 기술

    라. 농축산식품용 폴리에스터 소재 제품 제조 기술

  (2) 농축산식품용 폴리우레탄 소재 개발

    가. 오일계 폴리올 제조 기술

    나. 목질계 액화를 통한 폴리올 생산 기술

    다. 폴리올 생산을 위한 미생물 설계 기술

  (3) 개량 바이오 플라스틱 개발기술

    가. 비식용 바이오매스 및 바이오매스 부산물의 배합 및 마스터배치 개발

    나. 생분해 기술 조절 기술, 물성개량, 기능성 부여 기술

    다. 원가 절감 기술 개발

 3) 활용가능 분야

  (1) 농축산식품용 폴리에스터 소재 적용의 다양성

  (2) 농축산식품용 폴리우레탄 소재 개발

  (3) 개량 바이오 플라스틱 개발기술

제Ⅱ장 생분해성 바이오플라스틱 현황

1. 생분해성 바이오플라스틱 산업 동향

 1) 생분해성 바이오플라스틱 개요

  (1) 분해성 플라스틱 개요

    가. 분해성 플라스틱의 정의

    나. 분해성 플라스틱의 종류별 특성

    다. 실용화단계의 분해성 플라스틱

    라. 생분해성 플라스틱과 퇴비화 과제

  (2) 생분해성 플라스틱의 트렌드

    가. 플라스틱으로 인해 발생하는 사회문제 심화

    나. 플라스틱문제 해결을 위한 국제적 노력

    다. 생분해성 바이오플라스틱의 필요성

 2) 생분해성 고분자 소재 및 바이오플라스틱 현황

  (1) 생분해성 고분자의 종류와 특성

    가. 전분 (starch)

    나. PLA (polylactic acid) 

    다. PBAT (polybutylene adipate-co-terephthalate)

    라. PBS (polybutylene succinate)

    마. PHAs (polyhydroxy alkanoates)

    바. PCL (polycaprolactone)

  (2) 생분해성 플라스틱의 종류

    가. 생분해성 플라스틱

    나. 생붕괴성 플라스틱

  (3) 생분해성 고분자 소재 연구 개발 동향

    가. 생분해성 고분자 소재 개요

    나. 생분해성 고분자의 생분해 메커니즘

    다. 생분해성 고분자의 소재 기술 동향

    라. 생분해성 고분자 소재 관련 국내‧외 시장 동향

 3) 고분자 폴리머 시장 동향

  (1) 고성능 폴리머 시장

    가. 개요

    나. 시장 동향

    다. 기업 동향

  (2) 수용성 폴리머 시장

    가. 개요

    나. 시장 동향

    다. 기업 동향

2. 생분해성 바이오플라스틱 기술 분석

 1) 생분해성 바이오플라스틱 산업 및 기술 동향

  (1) 생분해성 바이오플라스틱 산업 동향

    가. 글로벌 바이오플라스틱 생산 동향

    나. 해외 생분해성 바이오플라스틱 기업 동향

    다. 국내 생분해성 바이오플라스틱 산업 동향

  (2) 생분해성 바이오플라스틱 기술 동향

    가. 해외 생분해성 바이오플라스틱 소재 및 생산공정 기술 동향

    나. 생분해성 바이오플라스틱 순환기술 개발

    다. 국내 생분해성 바이오플라스틱 기술 동향

  (3) 대표적인 생분해성 바이오플라스틱 소재 시장 및 기술 동향

    가. Poly (lactic acid)(PLA)

    나. Poly (hydroxyalkanoate)(PHA)

    다. Biodegradable polyester (PBS, PBAT)

  (4) 대표적인 바이오매스 기반 단량체 생산 및 플라스틱 양산화 기술개발

    가. 2, 5-Furan-dicarboxylic acid (FDCA)

    나. Isosorbide (ISB, 이소소르비드)

 2) 고기능성 생분해성 바이오플라스틱 개발 동향

  (1) 생분해성 PBS/CNC 나노 복합소재 개발

  (2) 생분해성 고강도 폴리에스터 제조기술 개발

제Ⅲ장 바이오매스 기반 산업 현황

1. 바이오매스 발전 시장

 1) 개요

  (1) 기술 개요

  (2) 시장 현황

  (3) 시장 특성

    가. 시장 원동력

    나. 산업 환경 분석-5 Forces 분석

 2) 시장 동향

  (1) 글로벌 전체 시장 규모

  (2) 세부기술별 시장 규모

  (3) 지역별 시장 규모

 3) 기업 동향

  (1) 경쟁 환경

  (2) 주요 기업 동향

2 바이오매스 기반 고내열성 고분자와 엔지니어링 플라스틱 응용

 1) 엔지니어링 플라스틱 정의 및 특성

  (1) 사용 온도에 따른 구분

  (2) 엔지니어링 플라스틱의 용도

  (3) 친환경 엔지니어링 플라스틱 소재의 필요성

 2) 바이오매스 기반 고내열성 고분자 연구 동향

  (1) 고내열 물성확보를 위한 친환경 단량체 제조

  (2) Isosorbide, FDCA 단량체 기반의 고내열성 고분자 합성

 3) 바이오매스 기반 엔지니어링 플라스틱 산업 동향

  (1) Isosorbide/FDCA 기반 폴리에스터 소재

  (2) Isosorbide 기반 폴리카보네이트 소재

  (3) 바이오매스 기반 비결정성 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 소재

3. 미세조류 바이오매스의 자원화 활용

 1) 미세조류 바이오매스의 생산 및 이용기술 현황

  (1) 경제적 미세조류 배양기술

  (2) 미세조류 바이오매스 수확 및 전 처리 기술

  (3) 미세조류 고부가가치 물질 탐색기술

  (4) 바이오매스 생산 및 이용기술의 개선점

 2) 미세조류의 고부가가치 자원 활용

  (1) 바이오기능성 소재의 생산기술 현황

    가. 자원화 연구 및 제품화 동향

    나. 자원화 제도

  (2) 바이오플라스틱의 생산기술 현황

    가. 자원화 연구 및 제품화 동향

    나. 자원화 시장 규모

    다. 자원화 제도