플라스틱의 발명에는 당구의 인기 상승이 큰 역할을 한 것으로 알려져 있는데 당구공의 원래 재료인 상아를 대체하기 위해 연구가 시작되었다. 미국의 인쇄업자 존 하이엇 형제가 당구공의 대체 물질을 만들던 중 니트로셀룰로오스와 장뇌를 섞어 만든 '셀룰로이드'가 최초의 플라스틱이다. 이후 1909년 화학자 베이클랜드가 포름알데히드와 페놀을 섞어 '베이클라이트' 라는 물질을 만들어내면서 플라스틱이 대중화됐다. 이후 1922년 화학자 슈타우딩거가 '베이클라이트'의 특성을 밝혀 1953년 노벨화학상을 수상한다. 1933년에는 한스 페치만이 에틸렌을 가공해 현재 비닐과 음식 용기에 쓰이는 폴리에틸렌을 개발했고 1934년 미국 듀폰사 연구원 캐러더스가 석유의 부산물인 벤젠을 이용해 합성섬유 '나일론'을 개발한다.
플라스틱은 단위체가 되는 탄소화합물의 종류에 따라 매우 다양한데 크게 나누면 열을 가한 후 재가공의 가능 여부에 따라 열가소성 플라스틱과 열경화성 플라스틱으로 나눌 수 있다. 열가소성 플라스틱은 가공 후에도 열을 가하면 녹아서 본래의 상태로 돌아가는 플라스틱으로 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 등이며 재활용이 가능하다는 장점이 있다. 열경화성 플라스틱은 가공 후에 열을 가하면 타거나 변형돼 재활용이 어렵지만 열가소성 플라스틱보다는 단단한 특징을 갖고 있어 대형 파이프, 선박이나 항공기 등에 쓰인다. 특히 썩지 않는 성질이 있어 목재나 금속, 천연 섬유를 대체해 다양한 분야에서 사용되는데, 오히려 이것이 단점으로 작용해 생태계에 부담을 준다.
최근에는 이러한 플라스틱의 난분해성을 해결하고자 여러 시도를 하고 있는데 그 중 하나가 바이오플라스틱의 개발이다. 바이오플라스틱은 바이오매스 플라스틱과 생분해성 플라스틱으로 나눌 수 있는데 바이오매스 플라스틱은 기존의 화석연료를 이용하는 대신 식물 유래 자원인 바이오매스를 원료로 해 합성한 플라스틱이다. 전분을 이용한 전분계 플라스틱과 옥수수와 사탕수수로 만들어지는 중합젖산 (Poly Latic Acid, PLA)이 대표적이다. 바이오매스는 대기 중 이산화탄소를 이용해 생산되므로 바이오매스 플라스틱은 탄소 가스 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 생분해성 플라스틱은 일정한 조건에서 물과 이산화탄소로 완전히 분해될 수 있는 것으로써 사용 후 매립이나 퇴비화가 편리하고 연소 후에도 발생 열량이 낮아 다이옥신과 같은 유해물질이 방출되지 않는다.
이렇듯 플라스틱은 우리의 일상생활에 빠지지 않고 쓰이면서도 난분해라는 단점이 있지만 기술의 발달로 그 단점마저도 해결해나가는 과정에 있다. 미래에는 인류의 삶에 유용하게 쓰이면서도 지구 전체의 생태계에 부담을 주지 않는 완전한 플라스틱이 개발되기를 기대해본다. 이주호<농촌진흥청 국립농업과학원 생물소재공학과>