쓰레기에서 자원으로! 폐플라스틱 재활용 기술

 

플라스틱은 우수한 가공성과 물성, 저렴한 가격으로 우리의 일상생활을 풍요롭게 만들어주고 있는데요. 하지만 비닐, 스티로폼, 플라스틱 용기 등이 제대로 분리수거 및 재활용되지 못하고 소각이나 매립에 따른 환경오염 문제가 발생하고 있습니다. 이에 따라 최근에는 폐플라스틱을 다시 재활용하여 원료나 에너지로 사용하는 기술이 개발되고 있는데요. 쓰레기를 줄이고 환경을 살리는 폐플라스틱 재활용 기술에는 어떤 것들이 있는지 알아보도록 하겠습니다.

 

 

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폐플라스틱 재활용 기술

 

 

폐플라스틱을 재활용하는 방법으로는 ‘물질 재활용’, ‘화학적 재활용’, ‘열적 재활용’으로 크게 나눌 수 있는데요. ‘물질 재활용’은 플라스틱의 화학구조를 유지한 상태에서 분리, 선별, 포장, 세척, 파쇄, 배합 등의 과정을 거쳐 다시 사용이 가능한 플라스틱으로 재생하는 기술입니다.

 

‘화학적 재활용’은 플라스틱의 화학구조 자체를 변화시켜 원료로 재생하는 방법이며, ‘열적 재활용’은 열에너지 회수 방법으로 폐플라스틱을 친환경 공정을 통해 효율적으로 열에너지로 변화시키는 기술인데요. 각 3가지 기술에 대해 좀 더 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

1) 물질 재활용 기술(Material Recycle) 

 

 

생활에서 주로 발생하는 폐플라스틱은 재질선별과 이물질 제거 공정을 통해 재생원료로 만드는 재활용과정을 거치게 되는데요. 좀 더 효율적인 분리 및 선별작업을 위해 풍력, 정전기, 물을 이용한 비중분리 방법 등 다양한 기계적 분류방법이 개발되고 있습니다. 재질선별과 세척공정을 거친 폐플라스틱 조각들은 재생압출기를 통해 펠렛(Pellet)으로 만들어져 재생원료로 사용됩니다.

 

 

2) 화학적 재활용 기술(Chemical Recycle)

 

 

화학적 재활용은 종류별 고도분리작업을 할 필요가 없으며, 오염된 폐기물에 대해서도 크게 민감하지 않고 소비 에너지 측면에서도 물질 재활용 공정보다 유리하다는 장점이 있는데요. 주로 열분해 및 화학반응 공정을 통해 이뤄집니다.

 

폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등 범용 플라스틱의 경우 열분해 반응 혹은 열분해 반응과 촉매를 이용한 화학반응을 조합해 연료 혹은 화학원료로 사용가능한 유화제품으로 만들어지기도 합니다.

 

 

3) 열적 재활용 기술(Thermal Recycle)

 

 

플라스틱 폐기물은 원료가 석유로 되어 있어 발열량이 높아 연료화가 가능한데요. 폐플라스틱을 연료화 시키는 기술에는 ‘RDF(Refuse Derived Fuel)’와 ‘RPF(Refuse Plastic Fuel)’이 있습니다. RDF와 RDF는 둘 다 폐기물에서 가연물을 선별해 제조한 신재생 에너지라는 점에서는 공통점이 있으나 RDF는 일반 생활폐기물, RPF는 폐플라스틱이나 목재와 같은 산업 폐기물이 원료가 되기 때문에 품질의 차이가 납니다.

 

열적 재활용 기술이 도입되면서 재활용이 안되었던 식품 봉지 등 필름류도 재활용이 가능해졌는데요. 하지만 소각으로 인한 유해 배출물 발생에 대한 기술적인 보완은 여전히 필요한 단계입니다.

 

 

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폐플라스틱 재활용 사례

 

1) 스마트폰 케이스

 

 

삼성전자는 최근 덴마크 ‘크바드라트(Kvadrat)’와 협업해 폐플라스틱을 재활용한 섬유로 스마트폰 갤럭시 20 플러스의 케이스를 제작했는데요. 500ml 플라스틱병 1개로 갤럭시 S20+ 케이스 2개를 만들 수 있다고 합니다. 폐플라스틱을 가공해 작은 칩 형태로 만든 후 실로 만들어 염색하는 과정을 거치는데요. 기존 공정보다 이산화배출이 적고 에너지 소비도 낮습니다.

 

 

2) 의약품 원료

 

 

지난해 12월, 한국화학연구원 바이오화학연구센터, 고려대 생명공학과, 이화여대 화학신소재공학과 공동연구팀은 플라스틱 페트병을 화학적으로 분해하고 생물학적으로 전환해 의약품과 플라스틱 원료 등 유용한 소재로 전환시키는 기술을 개발했다고 밝혔는데요. 특히 물을 이용해 페트(PET)를 친환경적으로 분해하고 미생물로 유용한 소재로 전환하는 기술을 선보여 주목받고 있습니다.

 

 

3) 의류 및 신발

 

 

페트병은 세척과 분쇄작업을 통해 재생섬유로 만들 수 있는데요. 이렇게 만들어진 재생섬유는 의류, 신발, 가방 등으로 다시 재탄생하고 있습니다. 노스페이스는 지난 겨울 500ml 플라스틱병 약 370만개를 재활용해 기능성 제품을 선보였으며, 나이키와 아디다스는 재생섬유로 만든 제품 비중을 점점 늘려 나가고 있습니다.

 

폐플라스틱을 이용한 재활용 기술과 제품 개발은 전 세계적인 이슈사항으로 다양한 연구들이 진행되고 있는데요. 의류, 신발, 가방 등 일상용품 외에도 전자제품과 의약품, 에너지까지 그 범위가 더욱 넓어지고 있습니다. 편리하게 플라스틱 제품을 사용하면서도 동시에 지구를 지킬 수 있도록 우리도 분리배출에 더욱 관심과 노력을 기울여야 겠습니다.

 

 

 

 

 

 

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종합 케미칼 & 에너지 리더,

 

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