생활 편의성 때문에 각종 포장재에 플라스틱 사용이 급증하고 있어 폐플라스틱 처리가 선‧후진국을 막론하고 골칫거리이다. 특히 각종 다큐멘터리에서 해양 폐플라스틱은 크게는 태평양 상의 거대한 폐플라스틱 섬으로, 작게는 폐플라스틱에 걸린 바다거북 등 각종 해양 생물이 고통받고 있는 사례로 많이 고발되고 있다. 이에 지난 3월 5차 UN환경총회에서는 향후 2024년까지 법적 구속력 있는 해양 폐플라스틱 관련 협정 체결을 결의하기에 이르렀고 6월까지 관련 실무작업을 진행 중이다. 국내에서도 해양 폐플라스틱 수거에만 연간 톤당 약 90만원 가까이 소요되고 있으므로 이러한 관점에서 해양 폐플라스틱을 포함하여 폐플라스틱 문제의 심각성을 살펴보고 산업적 영향과 해결책을 논의해 본다. <편집자 주>

 

 

 

[뉴스투데이=곽대종 산업연구원 연구위원] 2017년 말 이전까지 전세계 폐플라스틱을 대부분 수입해오던 중국이 2018년 1월부터 폐기물 수입을 전면 금지하는 조치를 단행함에 따라 우리나라의 폐플라스틱 처리는 당장 시급한 이슈가 되었다.

 

폐플라스틱 처리는 단순 소각에서부터 열분해로 재생연료를 얻는 에너지 재활용이 있으며, 소재로서 재활용하는 기계적 재활용이 있는데 기계적 재활용의 경우 부가가치가 낮고 투입 소재가 제한되는 단점이 있다.

 

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• 기계적 재활용보다 고부가가치/소재 활용도 높은 화학적 재활용 부상

 

그러나 열분해 방법을 혼합한 화학적 재활용이 고부가가치 및 투입 소재의 유연성면에서 부상하고 있다.

 

즉 기계적 재활용은 재활용을 거듭할수록 물성이 떨어지고 회수된 플라스틱의 오염 정도에 따라 재활용 자체가 곤란한 한계를 가지고 있다.

 

이에 반해 화학적 재활용은 수백 수만 개의 단량체가 중합된 고분자 폴리머를 화학적 반응을 통해 기존에 원료였던 단량체나 수십 개 단량체가 중합된 올리고머(oligomer) 상태로 전환시키는 과정을 거치고 다시 단량체 또는 올리고머는 중합과정을 통해 새로운 재생 플라스틱으로 재생산할 수 있는 기술이다.

 

■ 플라스틱 순환경제 전망 및 투자전략

 

기계적 재활용은 투명하고 깨끗한 고품질 플라스틱 플레이크만을 재활용할 수 있는 반면, 화학적 재활용은 저품질 플레이크는 물론 폐의류까지 사용할 수 있으므로 재활용 대상 폭이 더 넓을 뿐만 아니라 저가 폐원료까지 사용할 수 있다는 장점이 있는 것이다.

 

■ 화학적/기계적 재활용 및 재사용의 개념

 

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• 화학적 재활용 비중, 현재 약 7% 수준이나 2030년 20%로 증가 예상

 

삼성증권 ESG연구소에 따르면 2020년 기준 약 1200만톤 및 93.4%인 기계적 재활용의 물량과 비율이 향후 2030년 1590만톤 및 약 79.3%로 절대적 물량과 비중은 여전할 것으로 예상되었다.

 

그러나 주목할 점은 현재 약 6.6%에 불과한 화학적 재활용 비중이 향후 2030년에는 20%로 증가할 것으로 예상된다는 것이다.

 

즉 2020년 약 90만톤에 머물렀던 화학적 재활용 제품 생산 규모는 향후 2030년 4배 이상으로 증가하여 410만톤에 달할 것으로 전망되었다.

 

이러한 화학적 재활용 시장 중 PET는 2020년 약 10만톤에서 향후 2030년까지 연평균 19.6% 급성장하여 약 60만톤으로 증가할 것으로 예상되고 있다.

 

 

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• 글로벌 화학기업이 폐플라스틱 화학적 재활용을 주도

 

독일 글로벌 화학기업 바스프(BASF)는 2018년 ‘켐사이클링(ChemCycling)’ 프로젝트를 통해 화학적 재활용 기반의 최초 사업화를 시도하였다.

 

회수한 폐플라스틱을 열분해하여 재생원료를 추출하고 이를 다시 제품화하는데 2019년부터 치즈 포장재 시제품 생산을 시작하였다.

 

이러한 바스프의 움직임에 자극을 받은 글로벌 화학업체들이 기술보유업체와의 제휴 등으로 폐플라스틱의 화학적 재활용 시장에 적극적으로 진출하고 있다.

 

2004년 설립된 애질릭스(Agilyx)는 전세계 유일의 폴리스티렌 재활용 설비를 갖추고 있으며 엑손모빌, 토요 스티렌, 브라스켐, 트린세오 및 이네오스 등 글로벌 화학업체와 협력하여 기술개발 및 생산설비를 신설하고 있다.

 

블룸버그는 애질릭스의 매출액이 2020년 4백만달러에서 2030년 약 10배인 3950만달러가 될 것으로 예상하고 있다.

 

 

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• 국내 화학기업도 화학적 재활용 시장에 적극 진출

 

국내에서는 SKC, SK이노베이션 및 롯데케미칼 등이 폐플라스틱의 화학적 재활용에 적극적으로 나서고 있다.

 

SKC는 이미 지난해 10월 세계 최초로 화학적 재활용으로 제조한 ‘코폴리에스터’를 생산하여 화장품 업체에 납품하고 있으며 금년부터 화학적 재활용 PET인 ‘스카이펫 CR’을 제주 삼다수에 공급하고 있다.

 

SKC는 투자사인 SK피아이씨글로벌을 통해 관련 기술을 보유한 업체와 제휴하여 연간 6만톤의 폐비닐 처리 설비를 2023년 완공할 예정이다.

 

가동 초기에는 생산 제품을 일단 관련 화학공장의 보일러 연료를 대체(약 1000억원)하는 데 사용할 것이지만 차차 불순물 제거 수준을 제고시켜 나프타 등 플라스틱 원료로 활용할 계획이다.

 

SK이노베이션 산하 SK지오센트릭은 미국 전문 생산기업인 브라이트마크와 국내 최초로 화학적 재활용 설비 신설을 위한 MOU를 체결하였고 3월 중순 미국의 퓨어사이클 테크놀로지에 5500만달러 규모의 지분 투자를 하였다.

 

 

롯데케미칼은 자체 개발 중인 해중합 기술을 이용한 PET의 화학적 재활용을 추진하고 있는데 2030년까지 약 100만톤 규모의 플라스틱 재활용 가운데 약 36만톤을 화학적 재활용으로 재생 PET를 생산할 계획이다. 이에 따라 2024년까지 1000억원을 투자해 연 생산량 약 11만톤 규모의 화학적 재활용 PET 공장을 준공할 예정이다.

 

[정리=최봉 산업경제 전문기자]

 

 

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