LETZero 지식백과 Bio-Circular Balanced SBS편 – 플라스틱과 고무의 성질을 모두 갖는 친환경 특수 수지

LETZero 지식백과는 LG화학의 친환경 브랜드 LETZero가 어떠한 친환경 소재를 생산하는지 소개하는 시리즈입니다. 지난 시간에는 친환경/고기능성 타이어에 사용되는 친환경 고무 소재 Bio-Circular Balanced SSBR에 대해 소개했습니다. 오늘은 재생 가능한 바이오 원료를 적용한 친환경 특수 수지 Bio-Circular Balanced SBS 소재의 특징과 쓰임에 대해 알아보겠습니다.

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재생 원료를 활용해 만든 Bio-Circular Balanced SBS

먼저 SBS(Solution Styrene Butadiene Rubber)가 어떤 소재인지 살펴보겠습니다. SBS는 스티렌(Styrene)과 부타디엔(Butadiene), 두 가지 단량체를 가지고 중합 공정으로 만들어지는 열가소성 탄성체입니다. 사용되는 커플링제(Coupling agent)* 종류에 따라 선형(linear) 구조와 방사형(radial) 구조로 제조할 수 있는데요. 일반적으로 분자량이 적은 제품은 선형 구조, 분자량이 높은 제품은 방사형 구조입니다. SBS의 가장 큰 특징은 고무와 플라스틱의 특성을 동시에 지닌다는 것인데요. 상온에서는 고무와 비슷한 탄성을 보일 정도로 탄력성이 우수하고, 높은 온도에서는 플라스틱과 같이 녹아 흐르는 성질을 가집니다. SBS는 인장강도, 연신율, 탄력성 등 기계적 특성이 뛰어날 뿐만 아니라 고접착성, 재활용성, 가공성이 특징인데요. 이러한 특성 덕분에 SBS는 신발 아웃솔, PS개질제에 들어가는 컴파운드, 아스팔트 개질제, 용제형 및 핫멜트형 접착제 등 다양한 용도에 적용할 수 있습니다.

*커플링제(Coupling agent): 서로 다른 재료 간의 결합력을 높이기 위해 사용되는 물질

Bio-Circular Balanced SBS는 LG화학의 바이오 매스 밸런스 기술을 적용한 친환경 바이오 SBS 소재입니다. 기존 석유화학 제품생산 인프라를 그대로 활용하면서 기존 제품보다 더 친환경적인 원료를 적용한 소재인데요. Bio-Circular Balanced SBS는 기존 화석연료 기반의 원료 일부 대신 폐식용유, 식물성 부산물 등 식물성 원료를 투입하여 생산합니다. 재생 가능한 바이오 원료를 활용해 화석연료 기반의 원료 사용을 줄여 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다. 원료뿐만 아니라 제품 생산 과정에서도 환경에 가해지는 부담을 덜기 위해 친환경 플랜트에서 수력, 태양열 등 재생에너지를 활용하여 제품을 생산합니다. LG화학의 Bio-Circular Balanced SBS는 제품의 지속가능성을 국제적으로 인정 받으며 ISCC Plus 인증을 획득했습니다. ISCC Plus는 유럽연합(EU)의 재생에너지 지침에 부합하는 국제인증 제도인데요. ISCC(International Sustainability & Carbon Certification)는 심사 기준이 투명하고 인증 절차가 까다로워 친환경 인증 분야에서는 공신력 있는 기관으로 신뢰받고 있습니다.

Bio-Circular Balanced SBS로 만들 수 있는 제품

고탄성, 우수한 변형 회복성과 가공성이 특징인 Bio-Circular Balanced SBS는 아스팔트 개질제, 신발 밑창과 PS개질제에 쓰이는 컴파운드, 점·접착제 등 다양한 분야에 활용됩니다. 특히 아스팔트 개질제의 역할로 주목받고 있는데요. 아스팔트 개질제가 무엇인지, SBS가 어떤 역할을 하는지 더 자세히 알아보겠습니다. 아스팔트 개질제란 아스팔트의 성능을 향상시키기 위해 첨가되는 물질입니다. 일반 아스팔트(unmodified)는 열에 의해 쉽게 변형되고, 저온에서 쉽게 깨지는데요. 기존 아스팔트의 내열성과 내구성을 보완하고 강도, 탄성, 유연성 등 품질을 개선한 것이 바로 개질 아스팔트(PMA, Polymer Modified Asphalt)입니다. 개질 아스팔트를 만들기 위해 일반적으로 5~10%의 SBS가 첨가됩니다. LG화학의 Bio-Circular Balanced SBS는 독자 개발한 촉매 시스템을 활용해 입자 크기를 줄인 것이 특징인데요. 우수한 복원력 덕분에 아스팔트 개질제로 활용하면 아스팔트 변형을 최소화하고 저온 물성과 고온 물성을 동시에 향상시킬 수 있습니다. 실제 개질 아스팔트는 일반 아스팔트 포장 도로의 수명을 최대 2배까지 연장할 수 있는데요. 아스팔트의 감온성*을 개선하고 일반 아스팔트 대비 40%의 유지보수 비용을 절감할 수 있어 전 세계적으로 개질 아스팔트 수요는 증가할 전망입니다. 시장 조사 업체 Business Research Insights에 따르면 2020년에 전 세계 SBS 개질 아스팔트 시장 규모는 약 72억 달러를 기록했고, 연평균 3.9%씩 성장해, 2031년에는 약 110억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

*감온성: 외부 온도에 따라 아스팔트의 성질이 변화하는 정도. 감온성이 크면 온도에 따른 변화가 크다는 뜻.

  지금까지 Bio-Circular Balanced SBS에 대해 알아보았습니다. 다음 LETZero 지식백과는 PCR PVC에 대한 이야기로 돌아오겠습니다.