지속가능성을 장려하는 연구 그룹인 Textile Exchange에 따르면 2020년 전 세계 섬유 생산량은 약 1억 1,000만 톤으로 증가한 것으로 집계되었습니다. 이는 2009년 이후 섬유 섬유 시장 규모가 거의 두 배로 증가했음을 나타냅니다.

전 세계 의류 소비량은 연간 8천만에서 1억 5천만 개로 추정되며, 이 중 5벌의 의류가 생산될 때마다 3벌은 매립지로 보내져 수백 년 동안 합성 섬유가 분해되면서 지구 표면과 대기로 미세 섬유가 침출됩니다. 우리는 대량으로 소비하는 핵심 섬유를 재고하고 재설계해야 합니다.

책임감 있게 공급되는 지속 가능한 소재는 전 세계적으로 여전히 공급이 부족하며, 섬유 산업은 아직 여러 시장 부문에서 글로벌 공급망에 필요한 양을 생산(또는 재활용)할 수 없습니다. 패션 산업이 종종 각광을 받고 있지만, 장기적으로 모든 섬유는 순환형이어야 합니다. 이제 우리는 과학에 의존하여 해결책을 찾아야 합니다. 바이오 기반 대안의 세계에서는 연구 개발에 대한 관심이 더욱 집중되고 있으며, 기후 위기가 심화되면서 두 가지 주요 문제에 대한 해결책이 시급히 모색되고 있습니다:

첫째, 재생 가능하고 집약적인 경작이나 유한한 자원의 고갈에 영향을 받지 않는 새로운 공급원료를 발굴하는 것입니다. 둘째, 생분해가 가능하고 섬유, 패션 및 장식 산업이 계속 확장하면서 쌓이는 쓰레기 산에 기여하지 않는 새로운 섬유 생산용 원료를 생산하는 것입니다.

재생 가능한 공급 원료

친환경 원료에 대한 추구는 면과 실크와 같은 전통적인 셀룰로오스 성분을 대체하는 것과 지속 가능한 폴리에스테르 생산을 위한 유기 고분자 원료의 대체라는 두 가지 뚜렷한 갈래가 있습니다.

기존의 셀룰로오스를 대체할 수 있는 다양한 생분해성 솔루션의 도입으로 상당한 진전이 있었으며, 수익성 높은 소재 시장에서 과학의 발전이 계속되고 있습니다.

아래에서 현재 제공되는 신제품 중 일부는 특정 시장과 애플리케이션을 확장하고 지배할 것이고, 일부는 사라질 것입니다. 그러나 가장 중요한 요소는 이러한 제품이 등장하고 채택이 증가함에 따라 생산이 확대되고 널리 보급되는 것입니다.

바나나 섬유: 바나나텍스®는 자연 재배된 아바카 바나나 식물로만 만든 세계 최초의 내구성이 뛰어난 기능성 원단입니다. 필리핀 고산지대에서 지속 가능한 농업과 임업이 혼합된 자연 생태계 내에서 재배되는 이 식물은 자급자족이 가능하며 농약, 비료, 추가 물이 필요하지 않습니다.

해조류 섬유: Keel.Labs(구 AlgiKnit)는 켈프 기반 섬유가 무독성 탄소 중립 소재로 활용도가 높고 지속 가능한 소재를 제공함으로써 패션의 환경 영향을 획기적으로 변화시킬 수 있다고 믿습니다. 켈프는 해안에 가까운 울창한 수중 숲에서 풍부하게 자라는 대형 해조류입니다. 지구상에서 가장 빠르게 성장하고 재생 가능한 유기체 중 하나인 켈프를 가공하여 의류, 액세서리 및 신발에 활용할 수 있는 기능성 섬유로 만드는 것이 바로 AlgiKnit입니다.

네틀 서클은 지속 가능한 재생 천연 섬유로, 다용도, 고성능, 원형이며 이제 껍질부터 최종 소비자 제품까지 Haelixa 마킹 기술로 추적할 수 있습니다. 이 차세대 천연 섬유는 야생에서 자라며 생태 발자국을 최소화하면서 재배할 수 있습니다.

대두 단백질 섬유는 대두의 불용성 부분인 대두 펄프와 두부 및 두유 생산 부산물로 만들어져 환경 친화적이고 생분해됩니다. 콩실크로 알려진 이 원단은 부드럽고 부드러우며 수분을 매우 빠르게 흡수하고 방출하는 섬세한 원단을 만듭니다. 수축과 주름에 강하고 항균성이 있으며 다른 섬유와 혼합하여 드레이프와 강도를 높이는 경우가 많습니다.

중국이 최대 생산국인 대나무 직물은 친환경적이고 지속 가능하며 책임감 있게 공급됩니다. 대나무는 농약이나 과도한 물, 관리 없이도 빠르게 자랍니다. 대나무는 빠르게 재생되며 성장하는 동안 공기를 정화하기도 합니다. 대나무 섬유는 잎을 가느다란 실로 분리될 때까지 조작하여 만들어지며, 이를 실로 뽑아 직물을 짜거나 뜨개질하는 데 사용됩니다. 대나무는 풀과 식물 중 가장 큰 식물로 최대 35m까지 자랍니다. 대나무는 세계에서 가장 빠르게 자라는 목본 식물입니다. 이렇게 빠른 성장 속도와 다양한 기후에서 자랄 수 있다는 사실 덕분에 대나무는 지속 가능하고 다재다능한 자원이 되었습니다.

폴리에스터로 시선을 돌려 주목할 만한 새로운 발전은 무엇인가요? 순환 또는 대체 폴리에스테르 섬유 생산을 위한 재생 및 생분해성 폴리머 공급 원료의 개발이 상당한 진전을 이루었습니다.

유기 폴리머 공급 원료

유기 폴리머는 생분해성, 재생 가능한 폴리에스테르의 중요한 공급원이며 현재 전 세계적으로 집중적으로 개발되고 있습니다. 이러한 혁신 중 몇 가지를 아래에 자세히 설명합니다:

PLA(폴리 락트산)는 매년 재생 가능한 자원으로 만든 바이오 기반의 재활용 및 생분해성 폴리머로, 기존 플라스틱에 비해 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다. 네덜란드에 본사를 둔 토탈에너지 코비온은 태국 라용에 연간 75,000톤 규모의 PLA 생산 시설을 운영하고 있으며, 최근 프랑스 그랑피트에 두 번째 공장을 건설할 계획이라고 발표했습니다.

폴리부틸렌 숙신산염 PBS는 최근 생명공학 기술의 발전으로 화석 연료 대신 재생 가능한 식물 자원에서 유래한 여러 단량체(재료의 구성 요소)를 결합하여 생산할 수 있습니다. 따라서 킨트라는 석유 대신 옥수수와 밀에서 추출한 설탕을 공급받아 폴리에스테르, 나일론 및 기타 합성 소재와 유사한 용융 방적 공정을 거쳐 수지와 섬유를 생산합니다. 미세 플라스틱 오염 문제를 일으키지 않으면서도 비슷한 모양과 촉감, 성능을 제공합니다.

재활용과 순환 경제를 위한 새로운 발전

섬유 제조 커뮤니티는 혁신과 진지한 제도적 투자로 인해 저탄소 순환 경제를 점점 더 추구하고 있으며, 이 의제를 지속적으로 추진하고 있습니다. 재활용 분야에서 가장 최근의 발전과 혁신에 주목해 보세요.

PET 재활용: 한국의 화학 기업 SK 지오 센트릭(SKGC)이 SUEZ 및 루프 인더스트리와 손잡고 유럽에 재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 시설을 건설합니다. 이 합작 공장은 유럽 시장에 공급할 7,000만 톤의 순수 품질의 완전 재활용 PET 플라스틱과 폴리에스테르 섬유를 생산할 예정입니다.

Circulose: 리뉴셀은 빠르게 성장하는 스웨덴의 섬유 재활용 회사로, 전 세계 섬유 산업을 더 나은 방향으로 변화시킨다는 사명을 가진 세계적 수준의 팀과 독보적인 기술을 보유하고 있습니다. 2030년까지 매년 14억 개 이상의 티셔츠를 재활용할 계획입니다. 이들의 제품은 100% 섬유 폐기물로 만든 Circulose®입니다. 브랜드는 이 제품을 사용하여 섬유 제품에 사용되는 화석유나 면과 같은 환경 영향을 많이 미치는 원료를 대체합니다.

이스트만 첨단 순환 재활용 기술: 이스트만은 현재 소각되고 있는 재활용이 어려운 플라스틱 폐기물을 연간 최대 16만 톤까지 재활용하기 위해 이스트만의 폴리에스테르 재생 기술을 사용하는 프랑스 소재 물질 대 물질 분자 재활용 시설에 최대 10억 달러를 투자할 계획입니다.

마이리플라스트™ 업사이클링: 마이리플라스트 인더스트리는 마이어 테크니몽 그룹 계열사로, 넥스트켐이 관리하며 에너지 전환 로드맵의 ‘순환 경제’ 클러스터에 속해 있습니다. 플라스틱 폐기물을 재활용하는 이 회사는 그룹 소유의 기술을 활용하여 폐기물 내에 존재하는 다양한 폴리머를 분리한 다음 결합할 수 있습니다. 광학 선별 단계(폴리머별, 색상별)를 거쳐 폴리머를 분리한 후 합성 단계를 거쳐 다양한 응용 분야에서 버진 플라스틱을 대체할 수 있는 고품질 과립을 생산합니다.

효소 공학: 단백질 에볼루션의 기술은 수천만 개의 고유한 효소를 반복적으로 테스트, 평가, 매핑하여 폐기물을 재사용 가능한 화학물질로 재활용하는 가장 효과적인 방법을 찾아냅니다. 이러한 접근 방식은 산업의 탈탄소화에 도움이 될 것이며, 기업, 지역사회, 정부가 향후 몇 년 동안 글로벌 지속가능성 목표를 달성해야 하는 상황에서 떠오르는 바이오 경제에 큰 영향을 미칠 것입니다. 단백질 에볼루션 팀은 단백질 공학 및 재료 혁신의 경계를 넓히고 있는 저명한 연구자들과 협력하고 있습니다. 이 팀은 2022년 말까지 섬유와 혼합 플라스틱 폐기물을 재활용하고 변형하고자 하는 글로벌 소비자 브랜드의 니즈를 충족하는 첫 번째 상업적 파트너십을 시작할 예정입니다.

더 나은 세상을 위한 바이오 솔루션

데코 및 패션 산업을 살펴보면 재생 가능한 기술에 대한 노력과 혁신, 투자의 파노라마가 매우 인상적이며 매우 짧은 기간에 괄목할 만한 발전을 이루었습니다.

대응할 수 있는 시간이 얼마 남지 않은 상황에서 지구를 위한 선택지가 고갈됨에 따라, 기꺼이 역할을 하려는 플레이어와 투자자가 부족하지 않습니다. 이 산업은 수십억 달러 규모의 신흥 산업으로 지구와 투자자 모두에게 상당한 보상을 제공합니다.

화석 연료 아마겟돈에 대한 바이오 기반 대안은 섬유 산업이 나아갈 진정한 길을 제시합니다. 효소에서 식물 기반 공급 원료에 이르기까지 실질적인 친환경적 진보는 재료 과학과 우리가 소비하는 섬유에 새로운 지평을 열었습니다. 이는 결국 우리가 섬유에 인쇄하는 데 활용하는 기술과 화학에도 변화를 가져올 것입니다.

우리 업계에 있어 지금은 매우 흥미로운 시기이며, 앞으로 몇 년 동안 좋은 방향으로의 중요한 변화를 목격할 수 있기를 기대합니다.

텍신텔과 제휴하여 게시한 협업 콘텐츠: https://www.texintel.com/blog/the-rise-of-biodiversity-and-biomaterial-science-for-the-textile-industry

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