DIC가 포장재 리사이클 체계 구축에 총력을 기울이고 있다.
DIC는 필름 사업에서 MR(Material Recycle) 처리에 필요한 탈묵 시스템을 완성했으며 식품 가공 분야에서 회수한 연포장재 등을 성형제품으로 리사이클하는 시스템을 2023년부터 본격 가동할 계획이다.
최근에는 포장자재가 아닌 공업용 필름에도 리사이클 시스템을 적용하는 방안을 검토하고 있다.
아울러 용기 사업에서는 PS(Polystyrene)를 리사이클하기 위해 먼저 색상이 들어가 있거나 무늬가 있는 용기를 탈색시키는 MR 작업에 착수했으며 CR(Chemical Recycle)을 병행할 예정이다.
CR 플랜트는 처리능력 1만톤대 초반으로 2025년부터 가동하며 MR과 CR을 모두 사용하는 완전순환형 리사이클을 실현하는 것을 목표로 하고 있다.
탈묵 기술 적용 포장재에서 공업용으로 확대
DIC를 비롯한 패키지 소재 생산기업들은 최근 판매에만 집중하지 않고 리사이클까지 고려해 하나의 생태계를 만드는 방향으로 사업모델을 전환하고 있다.
DIC가 최근 필름 분야에서 프로세스를 확립한 탈묵 시스템은 세정과 동시에 파쇄시키는 방법으로 폐액 처리까지 고려해 수계 세정제를 이용하도록 개발한 것이 특징이다.
2023년부터 MR 사업에 개발한 탈묵 시스템을 적용할 예정이며 초기에는 회수한 필름을 수요기업들이 이용할 수 있도록 각종 성형자재로 리사이클하는데 그치나 장기적으로는 필름으로 바로 리사이클할 계획이다.
DIC는 탈묵 시스템 개발 직후 2021년부터 표면에 인쇄가 된 상태인 연포장재를 대상으로 적용해왔다.
당초 제빵 메이저와 연포장 MR 분야에서 협업하기로 하며 수송 트레이류 재이용에 탈묵 시스템을 활용할 것으로 예상됐으나 이후 플래스틱 순환 트렌드가 확산되면서 다른 산업 분야에서도 협력을 강화하고 있는 것으로 알려졌다.
탈리 대상은 잉크 뿐만 아니라 공업‧전자용 기능성 코팅제 등으로 넓히고 있다.
그동안 B2B(Business to Business) 공정 소재는 산업폐기물로 소각 처분했으나 탈리기술을 활용한다면 고품위 기재로 재활용할 수 있다는 점이 수요기업들의 관심을 끌고 있다.
최근에는 패키지 소재 뿐만 아니라 연포장 라미네이트 구성에도 탈리 시스템을 적용하는 방안을 검토하고 있으며 MR 적합성을 높이기 위한 단일소재화나 표면 인쇄기술 개발에 관심을 나타내고 있다.
잉크를 포함해 소재 종류를 줄이는 것이 핵심이며 DIC는 자체 패키지 소재로 실현할 수 있는 차단성 등을 활용해 포장 대상을 역산시키는 접근법으로 전환하고 있다.
접착제, 차단성 코팅 파트너 Fuji Kikai Kogyo가 제조하는 코팅류까지 포괄적으로 제안하며 지속가능한 포장소재 시장 형성에 주력하고 있다.
PS 트레이는 MR‧CR 병용해 효율화
새로운 사업모델로는 PS 분야에 주목하고 있으며 그동안 병행 개발한 다양한 방법들을 실용화하기 위한 스케일업 작업을 추진하고 있다.
기존 트레이 to 트레이 리사이클은 백색 PS만 가능했으나 DIC는 색이 들어간 PS까지 리사이클할 수 있는 DiC(Deinking Chemical) 용해분리법에서 특수 용매를 이용하고 여과를 통해 잉크와 착색제를 제거함으로써 탈색 MR을 실현했다.
요카이치(Yokkaichi) 공장에 2023년까지 처리능력 수만톤급의 신규 설비를 도입하고 2024년부터 본격 가동할 계획이다.
DiC 프로세스로 얻은 리사이클 PS는 식품에 직접 접촉하지 않는 용기 내층에 공급하며 2024년 중반에는 순환형 PS 용기 유통이 가능할 것으로 기대하고 있다.
식품에 직접 접촉할 수 있고 용도 제한이 없는 리사이클 PS를 얻기 위해서는 CR 기술 적용을 준비하고 있으며 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 사태로 연기됐던 실증 프로젝트에 속도를 내고 있다.
2022년 CR 기술을 외부로부터 도입하고자 하는 파트너들을 선정해 공동 개발 체제로 전환했으며 2025년까지 1만톤대 초반의 처리능력을 갖춘 실증 플랜트를 가동하는 것을 목표로 하고 있다. 이후 처리능력을 수만톤급으로 확대해 본격적인 양산체제를 확립하며 DiC 프로세스와 하이브리드시켜 트레이 to 트레이 완전순환형 리사이클 시스템을 완성할 예정이다.
OPP필름·CPP필름 대상 적용에도 성공
DIC는 연포장재를 대상으로 한 탈묵 시스템 제안을 본격화하고 있다.
DIC는 2019년부터 폐플래스틱 리사이클기업의 기존 프로세스를 소규모 개량하는 것만으로 이용할 수 있는 탈묵 시스템 사업화를 추진해왔다. 일본에서 아직 확립되지 못한 연포장재 MR 시장 진출을 조기 실용화를 위한 것이다.
세정과 동시에 파쇄하는 특수한 프로세스를 채용함으로써 이미 제봉 작업이 완료된 포장재까지도 세정이 가능하도록 했고 교반 속도와 1회당 처리량, 가온 조건 등 대략적인 틀을 잡은 바 있다.
시스템에서 가장 중요한 역할을 하는 것은 세정제이며 DIC가 자체 개발한 수계 세정제를 주력 투입함으로써 폐액 처리공정까지 고려한 프로세스를 설계한 것으로 평가된다.
탈리 대상은 일본에서 필름 인쇄용으로 주로 사용되는 유성 그라비아 잉크이며 일부 보급되고 있는 수성 플렉소 잉크, 각종 코팅제 등도 탈리 가능한 것으로 파악된다.
자체 시험에서 OPP(Oriented Polypropylene) 적용에 성공했고 CPP(Chlorinated PP), PE(Polyethylene) 필름도 시험을 진행하고 있다.
DIC는 탈묵 시스템을 조기에 사업화하겠다는 목표 아래 색조정 등 테스트 인쇄용으로만 사용이 가능하고 실제 상품으로 판매할 수 없는 인쇄 단재의 표면 인쇄 및 단층 구성 분야에서 협업을 본격화하고 있다.
새로운 프로세스는 전용 탈묵 프라이머와 워셔블 잉크 없이 기존 잉크를 사용해도 연포장재를 포함해 광범위한 회수‧재이용 프로세스가 가능하도록 설계할 방침이다.
잉크 생산기업들은 최근 용기포장 탈묵 대응제품 및 시스템 제안을 본격화하고 있으나 대부분은 라미네이트 구성을 대상으로 한 중장기 프로젝트인 것으로 파악된다.
일부는 여러 층의 필름을 박리하거나 후면 인쇄 부분까지 탈묵시키는 프로세스를 개발하며 전용 프라미어나 박리 코팅제를 사전에 도공할 것을 요구하고 있다.
DIC 역시 중장기 프로젝트로 별도 도공 및 복층 구성을 대상으로 한 탈묵형 필름 to 필름 재생기술을 개발하고 있으나 PE, PP 단일 포장재로 실험해본 결과 탈묵 재생소재 일부를 사용한 사출성형 및 필름 성막제품 물성 검증에 성공함에 따라 조기 사업화 가능성을 기대하고 간소화된 시스템 개발에 나선 것으로 알려졌다.
DIC는 재생소재 투입 비율을 높이는 동시에 안료 잔량을 줄이는 작업을 진행하고 있으며 라미네이트 구성으로 적용 범위를 확대하겠다는 목표 아래 제안을 가속화하고 있다.
복층필름 탈묵 및 MR은 2025년경 사업화가 가능할 것으로 기대하고 있다.
잉크, 연포장용 바이오매스화 박차
포장소재는 해양 폐플래스틱 문제 해결이 가장 시급한 과제로 부상했으나 최근에는 탈탄소화 실현이 더욱 중요한 목표로 떠오르고 있다.
해양 폐플래스틱 문제를 해결하기 위해 생분해성 플래스틱을 도입하거나 연포장재를 리사이클하는 움직임이 계속되고 있으나 성과가 즉각 나오는 것이 아니어서 수요기업인 소비재 생산기업 등이 상대적으로 성과를 빠르게 확인할 수 있는 탈탄소화에 주력한 영향으로 파악된다.
일본은 최근 TCFD(기후변화 관련 재무정보 개시 태스크포스) 제언에 따라 이산화탄소(CO2) 감축량을 정량적으로 표시하는 것을 요구하는 수요기업들이 늘어나고 있으며 바이오매스 잉크나 종이 포장 도입, 플래스틱 필름 사용량 감축 등에 나선 곳도 상당한 것으로 파악된다.
TCFD는 2017년 6월 공개한 최종제언을 통해 기후와 관련된 사업적 리스크 및 기회가 재무에 미치는 영향을 공개할 것을 촉구한 바 있다.
제조업 등 비금융 업종은 예전부터 기온 상승 폭을 섭씨 2도 이하로 유지하기 위한 시나리오 분석과 소재 설계 등에 주력해왔으나 TCFD의 제언이 국제적 기준으로 작동함에 따라 관련 정보를 공개하는 방향으로 변화하고 있다.
이산화탄소 배출 감축에 기여하는 바이오매스 잉크는 2010년대 중반부터 보급이 시작됐으며 최근 식품 포장 용도를 중심으로 채용실적이 서서히 늘어나고 있다.
메그밀크(Megmilk Snow Brand)는 2020년 말 슬라이스 치즈 9개 포장 전체에 바이오매스 잉크 적용을 완료했고, DNP는 2021년 1월 일본 내 연포장 인쇄에 사용하는 라미네이트용 그래비어 잉크를 바이오매스 잉크로 전환하겠다고 선언했다.
바이오매스 잉크는 이전까지 일본에서만 수요가 많은 특수품목으로 취급됐으나 최근 탈탄소화에 대한 관심이 높아지면서 해외 소비재 생산기업의 수요도 증가하고 있다.
사카타잉크스(Sakata Inx)는 바이오매스 잉크 개발 초기부터 일본 뿐만 아니라 해외시장 확대를 기대했으며 최근 해외에서 채용실적을 거두고 있다.
플래스틱 필름을 종이로 대체하는 움직임에는 제지기업들이 적극 대응하고 있다.
오지(Oji Holdings)는 과거 3년 동안 종이 배리어 소재를 제안하며 해양 폐플래스틱 문제 해결에 기여할 수 있다는 점을 강조했으나 최근에는 탈탄소화에 도움이 된다는 점을 강조하며 호평을 받고 있다.
오지는 종이 소재가 채용실적을 거두기 위해서는 목재부터 펄프‧종이까지 모든 과정에서 이산화탄소를 흡수‧고정시킬 수 있다는 이론이나 탈탄소화에 도움이 된다는 것을 증명할 LCA(Life Cycle Assessment) 계산체계를 구축하는 것이 중요하다고 판단하고 있다.
단일 품목마다 환경 인덱스를 부여해 엄격하게 관리하는 것은 어려운 일이나 스코프3(밸류체인에서 발생하는 간접 배출량)을 반영한 계산법에 주력하고 있다.
종이와 바이오매스 잉크를 조합하는 등 종합적으로 이산화탄소 배출 감축 효과를 가시화하는 방안이 필요할 것으로 판단된다. (K)
