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[vol.3] 순환경제를 향한 바이오 플라스틱 디자인 『바이오 플라스틱의 특징과 사례』

2024-03-22

바이오 플라스틱의 특징과 사례 알아보기
2023/07/31 vol.3
트렌드 뉴스
순환경제를 향한 바이오 플라스틱 디자인
사용 원료에 따른 플라스틱의 분류 방법
(Source: EuropeanBioplastics)

최근 탄소 발자국을 줄이고 지속 가능한 순환 경제를 추구하는 전 세계적인 흐름과 함께 바이오 플라스틱을 사용하는 사례가 디자인업계에서도 증가하고 있습니다.

?? 이 바이오 플라스틱이란 무엇일까요?
화석원료 기반의 일반 플라스틱과 달리 바이오 플라스틱은 바이오매스(Biomass)를 원료로 삼습니다. 바이오매스는 사전적으로 생물 기원을 의미하는 ‘바이오(bio)’와 물질을 의미하는 ‘매스(mass)’의 합성어로, 생태계 순환 과정 중에 관련된 모든 유기체를 일컫는 표현입니다. 즉, 태양 에너지 기반의 광합성 작용을 통해 유기물을 합성하는 식물체와 이를 식량으로 삼는 동물, 미생물 등의 생물유기체를 총칭하는 것입니다.

바이오 플라스틱은 원료, 분해 및 생산 방법에 따라 크게 생분해성(Biodegradab)플라스틱과 바이오 베이스(Bio-based) 플라스틱으로 나눌 수 있습니다.

생분해성 플라스틱(Biodegradable Plastic)
바이오매스 함량이 50~70% 이상으로, 6개월 내 90% 이상 생분해가 가능합니다. 대표적인 예로 PLA(Polylactic Acid)를 들수 있는데, 이는 옥수수 등 식물로 만든 생분해성 수지로 포도당, 젖산, 락티드 등으로 변환하는 과정을 거쳐 생산되며, 옥수수 외에도 사탕수수, 비식용 작물, 섬유소, 해조류를 비롯해 폐식용유, 폐 우유, 폐 생선껍질, 폐 갑각류껍질을 활용하기도 합니다. 이외에 PHA(Polyhydroxyalkanoate), PBS(Polybutylene Succinate), PBAT(Polybutylene Adipate Terephthalate) 등을 꼽을 수 있습니다.
생분해성 플라스틱은 각기 특정한 퇴비화 조건을 충족해야 제대로 생분해가 됩니다. 예를 들어, PLA는 고온 고습한 조건에서, PBAT는 땅에서, PHA는 바다에서 특히 생분해가 잘 이루어집니다. 이처럼 분해 조건이 각기 다르고 물성이 약하며 단가가 높아 일반 산업 디자인 제품으로는 쉽게 사용되지 못하는 점은 단점으로 꼽히기도 합니다.
바이오 베이스 플라스틱(Bio-based Plastic)
바이오매스 함량이 20~25%로 생분해되지는 않지만, 제조 과정에서 바이오 소재를 활용하기 때문에 탄소 배출 저감에 크게 기여하는 장점을 지니는 소재입니다. 사탕수수, 옥수수, 돼지감자, 나무, 볏짚 등 식물 자원에서 추출한 바이오 성분을 일부 함유하며 석유화학 기반 성분을 중합한 플라스틱을 바이오 베이스 플라스틱이라고 부릅니다. 바이오 베이스 플라스틱은 생분해성 플라스틱과 다르게 자연적으로 분해되는 성질을 지니진 않습니다. 하지만 바이오매스를 적극적으로 사용하기 때문에 기존의 플라스틱을 제조 과정에서 발생하는 이산화탄소 발생량을 줄인다는 점에서 친환경 산업디자인 제품 소재로 자주 활용됩니다. 대표적으로 바이오 PE(Polyethylene), 바이오 PET(Polyethylene terephthalate), 바이오 PA(Polyamide), 바이오 PU(Polyurethane), 바이오 PEF(Polyethylene Furandicarboxylate) 등이 있습니다.
바이오 플라스틱을 활용한 디자인 사례
External Reference

External Reference

스페인 바르셀로나의 디자인 스튜디오 External Reference는 3D 프린팅으로 만든 17종의 인공 식물 시리즈, Pure Plants를 공개했습니다. 이는 옥수수를 원료로 한 바이오 플라스틱에 이산화탄소, 질소산화물, 휘발성 유기화학물을 흡수하는 미네랄 화합물이 섞인 열가소성 생분해 바이오 플라스틱 PURE.TECH를 필라멘트로 삼아 인쇄한 것입니다. 잎사귀 패턴을 기반으로 복잡한 기하학적 모습을 띠며 그 자체로 아름다운 오브제이자 주변 공기를 정화하는 매개가 됩니다. 올 해 밀란 디자인 위크 기간, 로사나 올란디 (Rossana Orlandi) 갤러리에서 주최하는 2023 Ro Plastic Prize에서 Art and Collectible Design 부분 위너로 뽑히며 주목받았습니다.

Prowl Studio

Prowl Studio

미국 캘리포니아주 오클랜드에 기반을 두고 있는 Prowl Studio는 올 2023 밀란 디자인 위크의 대표 전시 중 하나인 Alcova에서 바이오 플라스틱 의자를 선보였습니다. 이미 몇 년 전부터 바이오 플라스틱 의자가 많이 등장했지만, 이들이 선보인 Peel Chair는 조금 특별합니다. 바이오 플라스틱은 자체 강도가 약해서 의자로 만들 때 나무나 철제 등 기존 의자의 단단한 프레임을 기반으로 결합하는 방식을 주로 사용했습니다. 하지만 이 작품은 스태킹 의자임에도 불구하고 바이오 플라스틱 원료만 사용했는데, 그 비결은 바로 대마 섬유입니다. 옥수수 추출물로 만든 PLA에 대마 섬유 복합 원료를 활용해 강도를 최대 90% 높임으로써, 일반적인 사출 성형 플라스틱 의자와 동일한 프로세스로 제품을 만들 수 있었습니다. 석유화학 기반 폴리프로필렌(PP)은 생분해에 450년이 걸리지만, 이 제품은 적절히 통제된 조건에서 6개월 정도에 생분해됩니다. 시트와 등받이에 부착한 쿠션 또한 조류 기반 코팅을 적용한 성형 대마 섬유로 만들어서 산업용 퇴비 없이도 토양에서 분해가 가능합니다. 생분해성 플라스틱을 완벽히 퇴비화하려면 매우 예민한 환경이 필요하다는 전제가 있긴 하지만 이론적으로는 의자 전체에 쓰인 머티리얼이 완벽하게 생분해되는 바이오 플라스틱 제품입니다.

▶ 그 밖의 바이오 플라스틱 디자인은?
- 생분해성 3D 프린팅 필라멘트를 사용한 사무용품 컬렉션 bFRIENDS
- 폐감자를 이용해 만든 식품 포장용 클링 필름, Great Wrap
- 해조류로 만든 바이오 베이스 플라스틱을 만든 Checkerspot
- 바다에서 완전 생분해 되는 플라스틱 빨대 Phade
트렌드 뉴스2
2023 밀란 디자인 위크 트렌드2_CMF를 중심으로

지난 호 뉴스레터에서는 밀란 디자인위크를 통해 최신 디자인 트렌드를 알아보았습니다. 이번에는 좀 더 CMF중심적으로 어떤 소재들을 활용하고 있는지 살펴보도록 하겠습니다.

2023 밀란 디자인 위크에서는 대담한 원색 톤과 다이내믹한 CMF, 그리고 내추럴 소재의 특성이 눈길을 끌었습니다. 또한 장식적인 공예 작품과 레트로 무드의 디자인 요소도 함께 주목받았습니다. 전반적으로 레트로 컬러가 큰 영향을 미치는 가운데, 따스하고 자연스러운 톤의 70년대 노스탈지아 컬러 팔레트는 컨템포러리 액센트 컬러와 함께 어울리고 워싱된 원색과 미드 톤이 클래식한 느낌으로 그래픽에 적용되었습니다. 한편, 디지털 효과와 역동적인 마감효과가 매력적으로 사용되었고, 유쾌한 컬러를 사용한 가볍고 밝은 컬러 컴비네이션도 지난 시즌에 이어 지속되는 모습을 보였습니다.

Ingo Maurer

Kohler

 

디지털 & 다이나믹 효과

최근 디자인업계에서 주목받는 브랜드와 디자이너들은 스마트 광학 기술과 조명 및 피니싱 테크닉을 이용하여 매혹적이면서도 비현실적인 느낌의 작품을 만들어 내고 있습니다. 특히, 디지털로 증폭되는 조명 효과와 광반사 특성을 지닌 표면은 미묘하게 빛나고 끊임없이 변화하는 모습을 연출합니다.

 

이러한 다이나믹 효과를 반영한 설치작품 중 크게 주목받은 전시인 욕실용품 전문기업 콜러(Kohler)와 독일의 조명 스튜디오 잉고마우러(Ingo Maurer)는 컬러 조명과 리플렉티브 머티리얼을 이용한 일루미네이션 반사 효과를 통해 관람객들의 감각을 자극하고 경이로운 감동을 선사했습니다. 특히, 콜러(Kohler)는 미국의 섬유 예술 설치작가 재닛 에힐만(Janet Echelman)과 협업하여 바로크 양식의 유서 깊은 고성에 컬러풀 화이버로 연결된 무지개빛 그물망이 하늘 위에 출렁이게 했습니다. 작가가 사용한 특수 섬유는 나일론과 UHMWPE (Ultra-high molecular weight polyethylene)로 엮어 만들어 강철보다 더 강한 특성을 지녔습니다.

Sancal

클래식의 재해석 & 노스탈지아
올 해 밀란 디자인위크에서는 많은 브랜드들이 자사의 전통적인 아카이브를 활용한 컬러 스토리를 통해 클래식을 재해석하며 오래도록 지속될 수 있는 컨셉을 전달하고자 했습니다.

지난 해가 70년대 복고풍의 글래머 스타일이었다면, 올해에는 따뜻한 노스탈지아 컬러로 전개되며 카레, 머스타드, 아보카도 그린 및 녹슨 오렌지와 같은 내추럴 컬러와 흙 빛 톤이 더해졌습니다. 또, 활기있고 밝은 오렌지 컬러가 현대적으로 사용되고 벨벳, 스웨이드, 가죽 등 고급스러운 소재가 인테리어에 적용되며, 샤그파일 카펫과 대담한 패턴은 유쾌하면서도 여유로운 빈티지 무드를 제안했습니다.
스페인의 가구브랜드 상칼(Sancal)은 레트로 분위기로 살로네 델 모빌레(Salone Del Mobile) 전시장 부스를 꾸미고 70년대를 모티브로 한 컬렉션을 섬세하게 재현했습니다. 특히, 오렌지 톤의 브라운 컬러와 복고적인 패턴, 그리고 실버 라메 커튼 등 반짝이는 소재를 사용해 디스코 시대를 미묘하게 연출했습니다.
▶ 그 밖의 2023 밀란 디자인 위크에서 발견한 CMF트렌드는?
- '빛의 연금술사' 잉고 마우러 스튜디오(Ingo Maurer Studio)의 반사 소재 활용법!
- 펜디 까사(Fendi Casa)의 우드소재를 활용한 클래식 데코 오브제
- 솔리드 네이처(Solid Nature)의 스톤소재와 파스텔 톤의 조화를 보여주는 작품
무드보드
RECYCLED PET : Eco-friendly & Functional

 

플라스틱은 생활에 있어 필수불가결한 소재입니다. 하지만 폐기물의 급증과, 석유 고갈등의 문제점이 제기되며 플라스틱의 재생 사용, 재생 가능한 원료로 전환하기 위한 노력이 점차 많아지고 있습니다. 이전의 플라스틱 재활용의 단점을 극복해 발전하고 있는 다양한 최신 리사이클 PET 소재들을 만나보세요. 

 

 

무드보드 속 소재는?

[SM티케이케미칼] K-rPET Blending Chip
[하이메이드] 전기주전자  
[건백] ECOSTAR 3D Hollow 3D(중공)
[인탑스] Eco Plastic
NEW 소재
이번 달 주목할 만한 신규 소재를 소개합니다!
[서경아크릴] 컬러스틱
컬러풀 플라스틱(colorful plastic)을 표방한 이름처럼, 컬러스틱은 미려한 색감과 독특한 효과를 플라스틱 표면에 적용하여 한 차원 높은 수준의 디자인 퀄리티를 제공합니다. 대표적인 플라스틱 소재인 아크릴을 주된 기반으로 하여 편리한 가공성과 넓은 범용성을 갖추었으며, 라이팅 등의 특수 용도에는 그에 맞는 특수 소재를 사용하여 각 용도에 맞는 최적의 솔루션을 제공하고 있습니다.

[세아씨엠] PCM강판 (프린코트)
‘프린코트’는 일반 제품대비 다양한 패턴 및 고급스러운 질감효과 구현뿐만 아니라, 수요가가 원하는 고유의 패턴 개발도 가능해 고부가가치 제품으로 평가받고 있습니다. 





PosMAC은 포스코강판 고유의 기술로 개발된 내식성과 가공성이 매우 우수한 Zn-Al 1.4%-Mg1.4%의 삼원계 합금 도금제품으로 KS D 3030에 규정된 용융 아연 마그네슘 알루미늄 합금 도금 강판입니다. 동 제품은 기존 GI제품 대비 내식성이 3~5배 우수하며, 특히 가공 후 부식에 강하여 안전발판, 하우스패드, 하우스파이프, C형강, 지붕재 등 내식성을 요구하는 용도에 적합합니다.

 

▶ 또 다른 신규 소재는 무엇이 있을까요?
- [세아씨엠] 프린아노다이징
  섬세한 표면과 밀도있는 인쇄로 실제 Anodizing 마감재의 질감과 색상을 생동감 있게 구현하였고, 불균형한 색차    문제를 보완한 프린트 강판 시리즈
- [포스코강판] EP(Extruded Pattern)
  특수 잉크를 사용하여 클리어 도료의 표면장력 차이를 발생시켜 입체 패턴을 구현시키는 고급 프린트 제품
- [포스코강판]MGP(Multi-Gloss Patter)
  특수 잉크를 사용하여 패턴에 도막 및 광택의 차이를 발생시켜 3차원적인 인쇄가 가능한 고급 프린트 제품
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DKworks 아카이브에서는 제품개발의 중요한 디자인 요소인 CMF(Color, Material, Finishing) 관련 데이터베이스 검색 시스템을 제공합니다. 다양한 디자인 소재 및 기술 정보를 탐색하고 샘플, 적용 사례와 전문기업 정보까지 확인할 수 있습니다. 
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