국내 시장 약 1300억원대를 형성하고 있는 멀칭비닐을 대체할 수 있는 바이오 생분해성 멀칭비닐에 대한 관심이 커지고 있다.
현재 멀칭용으로 사용되는 비닐은 일반비닐을 이용한 것과 비닐에 화학적인 처리를 해 생산한 생분해성 비닐, 바이오 성분을 이용한 생분해성 제품 등이 병존하고 있다. 생분해성 비닐이 일반비닐에 비해 3배 정도 가격을 형성하고 있으므로 친환경적인 처리가 가능함에도 불구하고 수요가 확대되지 못하고 있다. 그러나 일반비닐의 경우 1차적으로는 비용이 적게 들지만 사후 수거와 처리 등에 사회적인 비용과 환경부담이 발생한다는 문제점이 점차 부각되고 있다.
멀칭비닐은 지온의 조절, 잡초발생의 억제, 토양수분의 유지, 병해충 발생억제와 토양의 유실방지 등 긍정적인 효과에 따라 세계적으로 그 수요량이 증가할 것으로 예상된다.
옥수수 전분 등 재생 가능한 바이오원료로 생산
농업생산과 수확 후 처리과정에서 다양한 시설과 관련 농기자재들을 활용하는 것이 현 농업의 일상적인 모습이다. 그중 농용비닐은 백색혁명을 통해 농산물 생산성과 품질 향상, 재배와 수확시기의 조정, 작업환경 개선 등 농업의 큰 변화를 가능케 했다.
시설농업의 도입은 멀칭용 비닐 사용을 늘렸으며 일반 못자리를 포함한 밭작물도 멀칭비닐을 널리 사용하고 있다. 일반적으로 사용되는 농용 멀칭비닐은 피복용에 비해 얇고 저질의 재료이며 사용후 회수가 용이치 않고, 사용자의 소흘한 관리로 인해 환경적인 문제를 적잖이 일으키고 있다. 일반비닐의 수거가 80∼90% 이루어지는데 비해 멀칭비닐은 수거율이 50% 내외에 불과하다. 정부가 멀칭용 비닐의 친환경적인 회수에 고심하며 관련 정책을 펼치고 있지만 방치, 소각과 매립 등 비친환경적인 처리로 인한 사회적 손실이 큰 상황이다.
일반적인 농용 비닐은 석유 또는 천연가스로부터 만들어지는 일반 플라스틱 제품이다. 반면 생분해성 비닐은 옥수수 전분, 식물성 유지와 오일과 같은 재생 가능한 바이오 원료로부터 만든 바이오 플라스틱 제품으로 대부분 바이오분해(Biodegradable)된다. 생산과정에서도 일반플라스틱과 달리 지구 온난화 가스를 발생시키지 않는다.
사용이후 수거∼재활용 작업이 불필요…비용절감 효과
토양의 표면에 까는 재료를 멀라고 하며 농업용 멀칭비닐은 대개 보온성, 제초성, 수분보존성 등을 띠고 있다. 일반 멀칭비닐과 생분해성 멀치비닐은 재생여부, 기후변화, 토양내 생물서식지, 수분공급, 잡초발현, 수거작업과 처리비 면에서 아래와 같이 상당한 차이점을 나타내고 있다.[표 1]
결정적으로 일반 합성수지 제품의 경우 멀칭에서 재활용까지 많은 작업이 필요하다. 환경문제가 생기지 않도록 처리하기 위해 멀칭 이후 수거와 분류, 보관과 운반, 재활용 공정 등을 반복해야 한다. 반면 생분해성 제품 멀칭을 했을 때는 사용이후 수거∼재활용 작업이 불필요하다는 특장점이 있다. 자연 상태에서 생분해돼 발효되기 때문에 추가적인 작업과 그로 인한 비용이 발생하지 않는 것이다.
한편 바이오 분해성 비닐의 개념과 규격은 나라와 단체의 규정이 다소 차이가 있다. 참고로 미국의 표준규격 ASTM((America Standard Testing & Materials)에는 플라스틱이나 그것으로 만든 제품의 호기성 발효 설비내에서 발효화 규정이 있으며 규격을 충족시킬 경우 발효분해성이라는 인증을 받을 수 있다. nonhomopolymers의 경우 180일 이내 60% 이상 분해, homopolymers의 경우 90% 이상 분해해야 적합하다는 판정을 하고 있다.
유럽의 ‘EN 13432 Standard’에는 화학적으로 6개월 이내에 생물학적 작용을 통해 최소한 90% 이상 분해(CO2 와 물) 되어야 한다는 것과 12주 이후 2×2mm 조각으로 최소한 90% 이상 분할되어야 한다는 규정이 있다.
일본의 경우 생분해성 제품의 보급촉진을 위해 (재)일본환경협의 에코마크 허가가 2007년 7월에 생분해성 멀칭에 인정되었다.
우리나라는 환경마크인증 가운데 EL724. 생분해성 수지제품(EL 724-2002/5/2014-164)에 생분해성 수지필름에 관한 것이 있으며, 사용 후 폐기단계에서의 생분해성에 관한 내용이 정리되어 있다.
멀칭용 필름, 세계적인 수요 증가 예상
농업용 필름 시장은 세계적으로 빠른 수요증가가 예상된다고 관련 전문가들은 예측하고 있다. 세계 인구의 증가와 농산물 수요 증대, 농작물 경지의 부족, 생산성 증대와 비용절감을 위한 그린하우스의 증가 등이 나타나고 있기 때문이다.
2015년도 총 수요량은 약 510만톤인데 2019년에 가면 650만톤에 육박할 것으로 추정되고 있다. 2015년 가장 비중이 큰 것은 멀칭용 필름인데 전체의 약 44%, 연간 230만톤 정도이며 그린 하우스용 필름은 멀칭용 필름과 비슷한 220만톤으로 약 43%를 차지하고 있다. 이러한 구조는 전체적인 물량이 성장하더라도 비슷하게 유지될 것으로 보인다.[표 2]
금액을 기준한 세계 농업용 필름시장 역시 지속적인 성장이 기대된다. 현재 전체 규모는 약 72억달러로 그리 크지 않으며, 그린하우스 필름과 멀칭 필름의 시장 규모는 각각 31억, 30억 달러로 비중이 비슷하다. 하지만 2019년에 가서는 세계 시장이 100억달러 수준으로 확장될 것이 예상되고 있다.[표 3]
톤당 가격을 보면 멀칭 필름이 그린하우스용보다 다소 비싸다. 갈수록 가격이 비싸지는 이유는 멀칭의 경우 자연 분해성 제품으로 이동하고 있고, 생산비용이 전통적인 석유화학 합성수지로 만드는 그린하우스 필름보다 많이 소요되기 때문인 것으로 파악된다.
중국시장은 세계 농업용 필름 시장에서 절대적인 비중을 보이고 있는데, 2012년 세계 시장의 점유율이 약 62%를 나타냈다. 2019년에는 이보다 증가해 63%에 이를 것으로 예상된다. 물량기준 시 연평균 6% 수준의 높은 성장이 예상되는데, 2019년에 가서는 연간 약 410만톤이 될 것이다. 금액 기준시 연평균 성장률이 약 7.5%로 빠르게 성장해 2019년에는 약 58억 달러에 이를 것으로 예상된다.[표 4]
물량 기준 시 중국에서 가장 비중이 큰 것은 멀칭용 필름인데 2015년 전체의 53%이다. 이 비중은 계속 유지될 것으로 예상하고 있으며, 금액을 기준하는 경우에도 멀칭 필름이 가장 중요하다. 한편 중국 내 농업용 필름의 톤당 가격은 세계 평균에 비해 매우 비싼 수준이다. 멀칭 필름이 톤당 약 1300달러로서 세계 가격인 955달러보다 훨씬 높다. 특히 멀칭 필름의 톤당 가격은 세계적인 경향과 마찬가지로 그린하우스용이나 사일리지용보다 비싸다.
중국을 제외한 아시아 태평양 지역의 농업용 필름시장도 규모는 작지만 계속적인 성장이 기대된다. 물량을 기준할 경우 2015년 41만톤에서 4년 후에는 51만톤으로, 금액을 기준할 경우 같은 기간 5억6000만달러에서 7억6000만달러로 성장할 것으로 예상된다.
반면 국내 농업용 필름시장의 규모는 물량을 기준할 경우 약 10만톤으로 추정하고 있는데 이는 2005년도에 비해 감소한 수치이다. 세계적인 성장추세와는 정반대의 현상이 목격된다.
그린하우스용 필름으로 볼 수 있는 광폭 필름의 경우 과거 10년 사이 무려 1/2 수준으로 급감한 것으로 파악된다. 멀칭용의 경우에서 2005~2014년 6만3000톤에서 5만3000톤으로 1만톤이 감소한 것으로 나타나고 있다. 전반적으로 국내 농업의 위축현상으로 인한 비닐 사용 확대의 정체와 함께 필름의 질적인 발전으로 인한 내구성 성장도 이에 일조했을 것으로 보인다.[표 5]
환경비용 고려한 정부 지원정책 필요
농업용 필름의 세계적인 수요 증가와 함께 바이오 생분해성 멀칭비닐의 수요도 확대될 것으로 전망된다. 노동투입, 환경문제, 경제적인 측면에서 바이오 생분해성 멀칭비닐이 기존 비닐을 대체해 갈 것이라는 관련 전문가들의 진단이 나오고 있다.
가장 먼저 노동투입을 줄인다는 장점이 있다. 일반 멀칭시 해야 하는 힘든 제거작업이나 폐기물처리 작업이 필요치 않으며, 농작물 잔재에 대한 별도의 처리가 불필요하다. 바이오 생분해성 멀칭 비닐과 함께 차기 경작을 위한 경운과 정지를 한번에 할 수 있어 수확시기와 농번기 작업시간을 단축할 수 있다.
환경면에서는 토양과 일치화되기 때문에 비닐을 추가로 제거할 필요가 없으며, 일상화되고 있는 불법소각이나 방치, 처리로부터 발생되는 환경문제가 사라진다. 기존비닐을 방치하면서 발생되는 토양의 질적인 악화도 방지할 수 있다.
경제적인 측면에서는 개별적인 구입가격만을 비교하면 상대적으로 비용이 많이 소요되지만, 사용이후 수거∼재활용 비용이 들지 않고 환경적인 이익까지 고려하면 오히려 저비용이라는 인식이 확대될 것으로 보인다.
바이오 생분해성 멀칭필름은 관련 기술을 보유한 캐나다 Cerestech Inc, 이태리 Bio-on, 독일 LOEWE-Centre Synmicro, 미국 StarchTech Inc 등이 제품을 개발하고 있다. 국내에서는 일신화학이 독일의 BASF 기술 지원으로 관련 제품을 생산하고 있다.
바이오 생분해성 멀칭비닐은 세계시장의 성장, 기존 멀칭비닐의 환경적인 문제 해결, 노동투입 절감 등의 장점으로 국내와 세계시장에서 수요 확대 가능성을 예상할 수 있다.
그러나 아직은 부족한 사회적인 인식과 원천적인 기술 미보유, 정부의 관련 정책 부재 등의 어려움이 있다. 바이오 생분해성 멀칭비닐이 성장하기 위해서는 1차비용이 아닌 사회적인 환경비용의 절감을 고려한 정부의 지원 정책과 기업의 기술개발 노력이 가장 절실한 것으로 보인다.
