과학의 위대한 발명품 중 하나를 꼽으라면, 여러분은 무엇을 고르실 건가요? 어두운 밤을 밝혀주는 전구? 인간의 두뇌보다 뛰어난 컴퓨터? 하지만 이러한 발명품들도 ‘플라스틱’이 있었기에 생산이 가능했죠. 일상 생활 속 모든 곳에 자리잡은 플라스틱이기에, 혹자는 인류의 가장 위대한 발명품으로 플라스틱을 꼽기도 하는데요. 현재에는 플라스틱 처리 문제가 또 하나의 아주 중요한 문제로 대두되고 있습니다. 오늘은 환경과의 공존을 위한 플라스틱 재활용 기술의 현주소에 대해 알아보겠습니다!
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플라스틱의 양면성
플라스틱은 풍요로운 인간의 삶에 없어서는 안될, 필수 불가결한 요소입니다. 더 이상 설명이 필요 없는 인류 역사상 최고의 발명품 중 하나이죠. 하지만 석유화학 원료 기반의 플라스틱은 인공적 조치 없이는 스스로 분해될 수 없는 소재입니다. 지속적으로 쌓여 가는 플라스틱 폐기물은 우리의 해양과 토지를 오염시키고, 작은 단위로 쪼개진 미세플라스틱은 생명체의 안전에까지 위험을 야기하고 있죠. OECD 통계 자료에 따르면, 2017년까지 전세계 폐플라스틱 누적 배출량은 63억톤에 달하며, 플라스틱의 재활용률은 아직까지도 겨우 9% 수준에 불과해 환경오염 문제가 심각해지고 있습니다.
02
줄이고, 재사용, 재활용하는 3R 정책
환경오염부터 인체 유해성까지, 국내외적으로 폐플라스틱 문제에 대한 염려가 매우 높은데요. 우리나라 환경부를 비롯해 전세계적으로도 폐플라스틱 감축을 위한 국제 협약 체결과 환경규제강화가 이어지고 있습니다. 플라스틱 생산량과 폐기물을 줄이고(Reduce), 재사용(Reuse)하며, 재활용(Recycle) 하는 이른바 ‘3R 정책’을 추진하고 있죠.
한화토탈에너지스도 폐플라스틱 3R 정책에 발맞춰 플라스틱 재활용 소재 개발을 진행하고 있는데요. 플라스틱 재활용의 필요성부터 물리적 재활용, 화학적 재활용, 열적 재활용의 개념까지 자세히 다룬 이전 편도 참고해주세요!
03
플라스틱 재활용 기술의 현재, ‘물리적 재활용’
오늘은 ‘물리적 재활용(mechanical recycle)’에 대해 더 자세히 알아보겠습니다. 물리적 재활용이란, 플라스틱의 화학적 구조를 변화시키지 않고, 일정한 분리, 선별, 세척의 과정을 거쳐 플라스틱 분쇄품을 재가공하여 원료화시키는 친환경 재활용 방법입니다.
화학적 재활용 편에서 언급한 것과 같이 궁극적으로 폐플라스틱의 재활용률을 높이기 위해서는 화학적 재활용 기술 개발의 연구가 필수적입니다. 하지만 화학적 구조를 변화시키지 않고 원료화 시킬 수 있는 폐플라스틱의 비율도 전체에서 약 30%를 차지하는 막대한 양이죠.
글로벌 플라스틱 리사이클링 시장 예측 자료에 따르면, 물리적 재활용은 화학적 재활용 대비 기술 진입 장벽이 낮고 투자 비용이 적어 효과적으로 플라스틱을 재활용할 수 있는 기술입니다. 현재, 물리적 재활용 시장은 재활용 시장의 대부분을 차지하고 있으며 앞으로 최소 5년간은 이러한 우세 구도를 이어갈 것으로 보입니다.
플라스틱의 ‘화학적 재활용’은 재활용의 미래 기술이지만, ‘물리적 재활용’은 현시점에서 플라스틱 재활용률을 높이기 위해 가장 집중적으로 실행되어야 하는 “플라스틱 재활용 기술의 현재” 라고 할 수 있겠네요.
04
한화토탈에너지스의 물리적 재활용 기술은?
한화토탈에너지스에서는 재활용 소재 전환 움직임이 빠른 가전제품 시장 니즈에 발맞춰 소재 개발에 박차를 가하고 있습니다. 2021년부터 냉장고, 세탁기 등 생활가전 제품에 필요한 물리적 재활용 PP 소재 개발을 추진하였고, 작년부터 재생 PP의 상업화를 시작하였습니다.
물리적 재활용PP 소재를 개발하고 상업화하기 위해서는 용도별로 필요한 재활용 소재를 적기에 확보하는 것이 매우 중요합니다. 한화토탈에너지스에서는 이러한 자원 확보 능력(sourcing)과, 자체적으로 개발한 펠릿(pellet)* 냄새 제거 기술을 기반으로 재활용 소재의 안정적인 품질을 인정받았습니다. 폐플라스틱을 재생 가공할 때, 열분해 용융하는 과정에서는 특유의 냄새가 발생하게 되는데 한화토탈에너지스에서 직접 실험과 검증을 통해 냄새를 제거하는 기술을 개발한 것입니다.
*펠릿(pellet) : 재활용 공정에서 플라스틱을 분쇄한 ‘플레이크’를 가공해 일정한 형태로 만든 고품질의 재활용 제품 소재
이러한 노력을 바탕으로 재활용 소재의 함량을 공인하는 UL ECV(Environmental Claim Validation) 친환경 인증까지 확보할 수 있었습니다. UL ECV는 미국 안전 규격 개발 및 인증 기관인 UL(Underwriters Laboratories)이 재활용 함량을 검증하고 공인해주는 제도로 인증 취득 시 친환경 마크를 표기할 수 있습니다.
한화토탈에너지스는 추후에 더 발전된 기술을 통해 현재보다 재생 소재 사용 비율을 높이면서도 안정적으로 품질을 유지할 수 있도록 할 예정입니다.
우리의 삶에 꼭 필요한 플라스틱, 잘 쓰는 것 만큼 잘 버리고 잘 분해하는 것이 필요하겠죠. 앞으로도 지속적으로 물리적 재활용 소재 아이템을 발굴해 담당 연구원으로서 한화토탈에너지스의 친환경 소재 개발 확대를 위해, 더 나아가 지구 환경 개선에 도움이 되기를 바라며 부단히 노력하겠습니다.
(글: 복합소재연구팀 나예나 프로)
종합 케미칼 & 에너지 리더,
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