NEDO, 고도 순환기술 연구주제 채택 … MR·CR·TR 모두 고도화

일본이 플래스틱 고도 리사이클 기술 개발에 주력하고 있다.
일본 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)가 플래스틱 리사이클 기술 혁신을 위해 2030년 이후 실용화가 기대되는 하이 리스크 하이 리턴(HRHR: High Risk High Return)식 혁신기술을 육성하는 에너지·환경 신기술 선도연구 프로그램에 처음으로 플래스틱 고도 순환기술을 채택했다.
머터리얼 리사이클(MR: Material Recycle), 케미칼 리사이클(CR: Chemical Recycle), 서멀 리사이클(TR: Thermal Recycle) 등에서 기술 시즈(Seeds)를 창출한 후 육성할 계획이며, 사회 적용 가능성과 발전성이 있다고 판단되는 기술을 국가 프로젝트로 발전시키고 조기 보급으로 이어지도록 할 방침이다.
2019년 고도 순환기술 개발과 관련된 연구주제는 3건으로 MR과 관련해서는 △플래스틱 고도 자원순환을 실현하는 MR 프로세스 연구개발, CR에 상응하는 △플래스틱 화학원료화 재생 프로세스 개발, TR과 관련된 △고효율 에너지 회수를 위한 열교환 및 열 이용 기술 등으로 파악되고 있다.

MR 연구에서는 후쿠오카(Fukuoka)대학의 야오 시게루 교수가 보유한 시즈기술인 물성 향상을 중심으로 연구를 진행할 예정이다.
야오 시게루 교수는 MR의 결점으로 지적되는 물성 저하가 내부구조 변화로 발생한 물리적 열화 때문에 생긴 것으로 규명하고 간단한 조작만으로 물성을 향상시키고 신제품(Virgin) 수준으로 품질을 높이는 것이 가능하다고 주장하고 있다.
기술이 확립된다면 MR 적용범위가 크게 확대될 것으로 기대되고 있다.
대학과 아사히카세이(Asahi Kasei) 등 화학기업, 카오(Kao)나 라이온(Lion) 등 소비재 생산기업들이 프로그램에 참여하고 있으며 대학이 기술시즈 개량을 추진하면 컴파운더나 소비재 생산기업들이 Bottle to Bottle 리사이클에 활용이 가능한지 평가할 예정이다.
CR 연구는 도호쿠대학의 요시오카 토시아키 교수 중심으로 추진하고 있다.
기존 CR 프로세스는 코스트와 플래스틱을 원료로 되돌리는 효율이 낮은 문제, CR 전용 플랜트가 필요하다는 점 등으로 실용화되지 못하고 있다.
이에 변환효율을 향상시켜 기존 NCC(Naphtha Cracking Center)에 폐플래스틱을 직접 투입해 원료로 되돌리는 방법을 연구하고 있다.
JXTG에너지와 이데미츠코산(Idemitsu Kosan) 등 정유기업들이 참여하고 있으며 기존 플랜트를 사용해 리스크가 있는 실증실험을 실현할 수만 있다면 조기에 적용이 가능할 것으로 예상하고 있다.
TR 연구는 MR이나 CR로는 리사이클이 불가능한 오염된 플래스틱을 처리하는데 집중할 예정이다.
여러 플래스틱을 소각할 때 발생하는 먼지, 재, 염화물 이온 등으로 열전도율이 저하되거나 기기 부식이 발생하는 것을 막기 위한 연구를 추진할 예정이며 미이용 열도 수요가 높은 냉매 분야에서 이용하는 방법을 모색할 계획이다.
효율이 높은 열 이용과 열교환 기술을 개발함으로써 오염된 플래스틱의 가치를 높일 것으로 기대하고 있다.