환경대응 포장의 각국의 대응은 원칙적으로 발생 억제를 가장 우선순위로 진행해왔다.

지난해 시카고 팩 엑스포에서 Wal-Mart가 환경대응에 관한 지침을 발표하였다. 그 내용은 2013년까지 동사는 세계 포장재료의 사용량을 5% 삭감할 것을 목표로 삼고, 실효를 거두기 위해 서플라이어의 대응 성적을 “Packaging Scorecard”로 평가하는 제도를 시행한다는 것이다.

또한 환경대응 포장의 키워드인 일곱 개의 “R” 항목과 구체적인 수치 목표를 발표하였다.

일곱 개의 “R”은 Remove, Reduce, Reuse, Renew, Recycle, Revenue, Read로 비용 상승 없이 실현하는 것과 더욱이 포장 관련 사업 및 소비자 교육에 의한 촉진, 정착을 꾀한다고 밝혔다. 이와 함께 구체적 수치 목표를 다음과 같이 제시하고 있다.

①포장재의 가치 분석으로 15% 삭감
②제품 당 포장 재료의 중량비율을 15% 삭감
③적재 효율의 15% 개선
④수송 에너지의 10% 삭감
⑤포장 재료에 대한 재생원료 배합율 10% 상승
⑥포장재의 리사이클율 10% 개선
⑦식물유래 대체자원을 5% 사용
⑧포장의 이노베이션에 의한 5% 개선

순환형 사회를 목표로 법규제의 완비에서부터 시작한 환경대응 포장이 이제는 소매 기업에게까지 확산, 지속성 있는 환경대응 포장설계가 납품업체에게도 요구될 것이다.

발생 억제(Reduction)

메탈로센 LLDPE의 뛰어난 내(耐)찢김 저항, 인성(靭性) 및 바이모달계 LLDPE의 극박(極薄) 스트레치 필름, 금속캔의 재료 절감, 경량화, 수송 에너지 비용의 저감 등에 의한 환경 부하 저감, 전통적 용기에서 플라스틱, 종이 용기로의 이동은 경량화, 편의성, 표시성, 장식성 등의 특성 강화를 살려서 용기 간 경쟁의 시대에 들어섰다.

그 중에서도 PET보틀의 보급은 각종 기술 개발에 의한 경량화, on the go에 적합한 재개봉성, 브랜드 이미지 설계의 용이함, 투명, 안전성을 확보할 수 있는 내충격성 및 리사이클성 등의 유리함에 의한 것이다.

경(硬)포장재에서 연(軟)포장재로의 이동이 진행되고, 후육(厚肉)시트 성형에서 다층 공압출 배리어 필름의 가열 심교성형이 증가하였다. 경량화와 동시에 배리어 설계의 용이함 및 자동 충전 포장에 의한 프리백 MA포장으로 유통기한이 연장되고, 개봉성, 재밀봉성 등의 편의성도 갖춘 다기능 포장이 완성되었다.

성형 후 배리어층의 후육 분포는 EVOH층의 두께가 약 9㎛ 이상으로, 심교성형으로 두께 분포가 나쁘게 되는 문제가 있지만, 최근 연신 용이성의 EVOH 수지가 개발되었다. 스탠드 업 파우치로의 이동은 Boxy Bag이 도화선이 되어, 그 후 제대기의 기술 개발도 진행되어 보틀 대체, 리필 포장으로 보급되었다.

불필요한 재료의 제거(Remove)

다층 공압출 필름에 의한 열성형 용기는 앞에서 서술한 것과 같다. 트레이형 골판지와 슈링크 필름의 조합으로 포장 절감이 진행되고, 나아가 수송 포장에 메탈로센 EVA 필름을 피포장물에 씌우고 당겨 눌렀을 때의 복원력으로 제품을 고정한다는 신규 푸드 팔레타이징 방식이 개발되었다.

한편, 프로세스 절감에 의한 합리화 사례로써 래미네이트 절감, 3에서 9층 정도의 다층 공압출 필름에 의한 원 프로세스로의 복합, 무용제와 에이징의 불필요로 인한 환경 대응, 단납기 대응, 에너지 절감화로 최근에는 가스 충전 프리백 MA포장 분야의 주류 포장이 되었다. 기타 히트 씰러블 필름의 활용 예에서는 앞면 인쇄한 후, 환경에도 배려한 솔벤트 프리의 UV경화형 투명 코팅재를 오버 코트한 사례가 있다.

재사용(Reuse)

PET계 보틀의 내알칼리 세척성을 살려 반복 사용이 시도되고 있지만, 분별 시스템의 구축, 유저가 반복 사용한 보틀을 받아들이는 관습 등 곤란한 과제가 있다.

그밖에 대형 회전 성형 기술에 의한 HDPE 금속 드럼캔의 대체를 사례로 들 수 있지만, 정착한 경우가 적다.

대체(Replacement)

필름 래미네이트 캔은 환경 부하 저감을 촉진하였다. Corrus Packaging이나 British Steel社의 에어로졸 캔, 음료 캔, 도료 캔, 음식 캔, 트레이 등의 예가 있다.

PP 래미네이트는 투명 타입의 20, 40, 200㎛, 백색 타입의 40㎛, 금색 타입의 25㎛ 등의 사례가 있으며, PET필름은 투명 타입은 15, 20, 30㎛, 백색은 25㎛이 사용되고 있다.

또한 Al포일을 이용한 플라스틱 필름과의 콤퍼지트 캔으로 Alcor社, Neopac AG 등이 전개하고 있다. Neopac AG의 배리어 튜브의 예에서는 PP/Al 구성과 PVDC 또는 EVOH/PP 구성이나 OPP/틴프리 스틸/CPP, OPP/틴프리 스틸/PET 구성이 소개되고 있다.

이러한 기술은 유기용제를 사용하지 않고, 생산성과 저 에너지 소비, 환경오염 방지를 목적으로 한 것이다. 또한 PVC, PVDC 등의 소재가 경원시되고, 앞에서 서술한 미국 Wal-Mart의 지침에 명확하게 표시된 것과 같이 PVC는 포장에 있어서 가소제도 포함하여 유해 물질이라고 인식되고 있다.

탈 염비의 대체 재료로써 열 수축 OPS, 폴리에스테르필름이 박육화와 70% 수준의 고수축성을 겸비한 풀 라벨 용도로 평가되고 있다.

또한 PVC 아성인 블리스터 포장 및 PTP 포장에서는 에틸렌과 노르보르넨의 공중합체인 시크로 올레핀 코폴리머가 진입하여, 장점인 투명성, 성형성, 강성, 방습성과 공중합 비율의 변경으로 내열 용도에서부터 열 성형 용이성을 요구하는 분야에까지 전개되기 시작하고 있다.

순환형 사회를 목표로 환경대응형 포장을 위한 7R의 키워드가 제시되고 있다. 재활용을 위한 재료의 변화.

리사이클(Recycle)

우선은 마테리얼 리사이클로 진행되어 왔지만, 품질 한계와 피드스톡 리사이클(feed stock recycle)의 한계로 대응할 수 없는 부분이 있다. 또한 PET보틀 이외의 연포장재에서는 곤란한 면이 많고, 모노 마테리얼 포장재에 의한 마테리얼 리사이클성의 향상이 시행되고 있다.

예컨대 Rexam社의 100% PET계 재료로 만든 트레이와 뚜껑재를 이용한 MA포장이나, Borialis社의 100% PP 블리스터 포장은 급냉 저결정화하여 성형 용이성을 부여한 기술을 수년 전에 개발하다. 이 포장은 방습성에서는 PVC를 훨씬 능가하지만, 성형성의 핸디캡은 여전히 남아있다.

회수율이 높은 PET보틀의 케미컬 리사이클은 한국뿐만 아니라, 일본, EU에서도 현실적인 노력의 필요성이 인식되어 기술 개발이 진행되고 있지만, 산업화에는 도달하지 못하였다.

또한 리사이클 원료의 품질 컨트롤을 목적으로, PET의 열 산화 분해에 의한한 낮은 그레이드 제품을 하이 그레이드화하기 위한 분자량 제어용 첨가제나 멜트 브라운 부직포나 스팬 본드를 이용하기 위해 저분자량화제 등 2차사용 분야를 확대하는 시도가 이루어지고 있다.

리뉴얼(Renewal)

1990년대에 본격화된 생분해 플라스틱이 등장한지도 10년 가까이 경과하여, 현재에는 화석 자원의 소비를 저감한다는 인식으로 변화하고 있다. 리뉴얼 원료, 즉, 식물화율을 올려가는 방향으로 실용화가 진행되고 있다. 농업 자재에서는 가정용 음식 쓰레기, 가지치기한 초목, 축산 배설물 등 유기 폐기물과 함께 콤포스트(compost)화되고 있다.

토목 자재 분야에서는 하천부지, 제방, 해변 보수공사용 토양 파우치가, 식품 용기 포장 분야에서는 미국의 맥도날드에서 전분에 석회석 및 셀룰로오스 직물을 혼합한 원료를 금형으로 찍어 발포 성형한 후, 표면에 그린 플라스틱을 도포하여 햄버거용 클램 셸(clam shell)이, Bicorp社의 Mater-Bi(초산 셀룰로오스계)를 사용한 원웨이 포장이 패스트푸드점이나 레스토랑에서 적용되고 있다.

교육(Read)

포장 관련 기업은 시간이 걸려도 소비자에 대해 순환형 사회의 구축을 추진하는 포장을 제안해가고 있다는 하나의 “R”로써 인식을 철저히 해가는 시점이 필요하다.

(보다 자세한 내용은 월간포장 7월호 특집에 게재되어 있습니다.)