A Study on the Sustainability of Modular Design in Bioplastics for Food Delivery Tableware

본 연구는 외식·배달 환경에서 1회 사용 후 폐기되는 배달 식기 시스템이 음식물 잔재 오염과 일체형·복합 구조로 인해 분리배출·선별이 어렵고, 그 결과 사용 후 단계(EoL)에서 적정 처리 경로로 편입되지 못해 자원 손실이 발생하는 문제의식에서 시작되었다. 본 연구의 목적은 PLA, PHA, 전분 기반 등 바이오 기반/생분해성 소재를 중심으로 한 배달 식기 시스템에서 모듈화 디자인의 적용 가능성을 검토하고, 필요 시 일부 구성요소에 rPET 등 재활용 가능 소재를 병행 적용하는 다소재·다처리 경로 구조가 순환경제 관점에서 어떤 성과를 낼 수 있는지 규명하는 것이다. 따라서 본 논문은 배달 식기의 범위를 용기 본체·뚜껑·(필요 시) 라이너 등 분리형 구성요소로 설정하고, 한국 「포장재 재질·구조 평가제도(재활용 용이성 등급평가)」, EU의 PPWR, 호주의 SPGs에서 공통적으로 제시하는 ‘분리 용이성’과 ‘구조 단순화’ 요구를 분석하여 설계 기준으로 정리하였다. 또한 사례 비교 연구를 통해 (1) 구조 유형(일체형/모듈형), (2) 결합 방식과 분해 가능성, (3) 재질별 처리 경로(재활용/퇴비화 등) 안내 수준을 중심으로 평가 항목을 구성하였다. 사례는 외식·배달 적합성, 바이오플라스틱 적용(및 선택적 재활용 소재 병행), 구조 유형 식별 가능성, 사용 후 처리 정보의 확인 가능성을 기준으로 선정하였다.<br/> 연구결과 및 내용은 다음과 같다. 첫째, 모듈화 구조는 기능 단위 분해를 통해 수거 이후 분리·선별 효과 소재 순도를 높이고, 오염이 특정 부품에 집중될 경우 전체 세트의 전량 폐기를 회피하도록 하여 자원 손실을 줄이는 것으로 확인되었다. Notpla 사례는 tray/liner/lid의 분리 가능 구조와 처리 경로 제시를 통해 사용자 분리배출을 지원하며, GreenFeel 사례는 섬유 기반 본체와 투명 rPET 뚜껑의 역할 분업으로 재질별 적정 처리 경로 유도 가능성을 보여준다. 둘째, 본 연구는 구조 특성과 EoL 성과의 연결을 위해 분리 가능성(S), 처리 경로 명확성(P), EoL 처리 실패 위험, 전량 폐기 회피 비율(오염 부품 분리로 전체 폐기 감소)을 지표로 설정해 비교하였다. 그 결과 모듈형 구조는 높은 분리 가능성을 확보하며, 3부품 세트에서 오염 부품만 제외할 수 있다면 이론적으로 약 2/3 수준의 전량 폐기 회피가 가능함을 시사하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 바이오플라스틱 배달 식기의 지속가능성은 소재 대체를 넘어 EoL을 고려한 구조 설계(모듈화) 중심 접근으로 확장될 필요가 있음을 기대한다. 또한 산업적 확산을 위해서는 제도적 지원과 더불어 분리배출 안내·표시 체계 정교화 및 소비자 교육을 결합한 후속 연구가 필요하다.