日 도레이산업, 생분해성 미세입자 기술 개발

화장품 용기 적용 가능 고기능성 플라스틱 원료

 

일본의 대표적인 글로벌 화학‧소재(素材) 기업으로 낯익은 도레이산업(Toray Industries)이 메이크업 제품이나 스킨케어 등의 용기(容器)에 적용할 수 있는 바이오 기반 생분해성 미세입자(microparticles) 제조기술을 개발하는 데 착수해 화장품업계의 관심이 쏠리게 할 전망이다.

도레이산업은 일본의 전통의상 기모노를 만들 때 사용하는 ‘도레이 실크’로 잘 알려진 곳이다.

도레이산업은 고기능성 플라스틱의 일종인 폴리아미이드 4(polyamide 4)의 원료인 바이오 기반 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 생산할 수 있는 독자적인 기술을 개발하고 있다고 지난달 24일 공표했다.

특히 이 바이오 기반 2-피롤리돈은 해양을 비롯한 여러 환경에서 탁월한(excellent) 생분해성을 나타내 미세플라스틱 문제에 대응하는 데 상당한 도움을 줄 수 있을 것으로 보이다고 도레이산업은 강조했다.

도레이산업은 오는 2029년 3월까지 이 기술을 적용한 바이오 기반 폴리아마이드 4가 대량으로 생산될 수 있는 체제를 구축하면 파운데이션, 아이 섀도우 및 기타 각종 화장품의 용기에 사용되는 미세입자들에 활발하게 적용될 수 있을 뿐 아니라 탄소배출량을 감축하는 데도 기여하게 될 것으로 전망했다.

이와 관련, 화장품이나 페이셜 클렌저 제품들로부터 나온 미세플라스틱의 해양투기가 핵심적인 환경문제의 하나로 부각되어 온 것이 현실이다.

이 때문에 다수의 국가들이 미세플라스틱의 사용을 제한하고 있는 상황이다.

도레이산업은 이 같은 상황에 대응하기 위해 새로운 폴리아마이드 4 원료의 개발에 착수한 것이다.

폴리아마이드 4의 원료인 2-피롤리돈은 전통적으로 석유화합물에 기반을 두고 생산되어 왔다.

도레이산업이 연구‧개발에 돌입한 새로운 합성방식은 설탕을 비롯한 바이오 원료(biomass sources)로부터 바이오 기반 2-피롤리돈을 생산하는 노하우이다.

이 바이오 기반 원료는 기존의 생산방법과 차이가 있지만, 최종제품에 영향을 미치지는 않는다고 도레이산업을 설명했다.

게다가 바이오 기반 2-피롤리돈을 생산할 때 발생하는 반응은 석유화학물을 사용하는 기존의 공정과 비교했을 때 순하고 자극성이 강하지 않다는 장점이 눈에 띈다고 덧붙였다.

이에 따라 바이오 기반 2-피롤리돈은 원료 확보단계에서부터 폴리아마이드 4 미세입자를 생산하는 단계에 이르는 가치사슬 전반에 걸쳐 이산화탄소 배출량을 감축하는 데 도움이 될 것이라는 점에 대해서도 도레이산업은 빼놓지 않고 언급했다.

또한 도레이산업은 이 바이오 기반 2-피롤리돈이 비단 폴리아마이드 4를 생산하는 데 국한되지 않고 보다 폭넓은 용도로도 활용될 수 있을 것이라고 강조했다.

예를 들면 반도체 소재와 고기능성 플라스틱, N-비닐피롤리돈(N-vinylpyrrolidone) 등을 제조하는 데 광범위하게 적용될 수 있으리라는 것이다.

N-비닐피롤리돈은 의약품 등 다양한 용도에 사용될 수 있는 고성능 폴리머를 생산하기 위한 단량체(monomer)이다.

도레이산업은 바이오 기반 2-피롤리돈이 차세대 산업분야에서 다양한 원료로 사용될 수 있을 것으로 전망했다.

한편 도레이산업은 지속가능성을 위해 사세를 집중하면서 순환경제로의 전환과 천연자원 보존에도 높은 관심을 기울이고 있다.

도레이산업은 기술혁신을 위해 연구‧개발을 진행하는 과정에서 환경성(環境省)의 ‘탈탄소 순환경제 시스템 구축 촉진 프로젝트’로부터 지원을 받고 있다.