재활용 플래스틱 시장은 환경규제 및 재활용 플래스틱 의무사용 비율 증가 추세에 따라 연간 7.4%의 성장이 전망되고 있다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2024년 12월 13일 주최한 제1회 건축 및 산업용 리싸이클링 소재 기술세미나에서 이옴텍 박영준 대표는 “플래스틱 부품의 물성 형성과 원료가격 절감을 위해 첨가되는 충진재는 플래스틱 부품의 20-60%를 차지하나 지속가능성 소재는 아직 검토되지 않고 있다”고 강조했다.
글로벌 재활용 플래스틱 시장은 2027년 83조원에 달할 것으로 예상된다.
국내시장은 2024년 가전 재생소재 인증제가 도입되며 원가 경쟁력과 품질 특성이 우수한 재생 복합재의 필요성이 크게 부각되고 있다.
삼성전자는 플래스틱 부품의 재생 레진 채용비율을 2030년까지 50%로 늘리고 2050년 100%로 확대할 계획이다.
그러나 플래스틱 부품의 20-60%를 차지하는 충진재는 재생소재 사용이 검토되지 않았기 때문에 이옴텍은 재생소재 비율을 늘리고 강도를 유지하며 원가를 절감할 수 있는 지속가능 재생 충진재를 개발했다.
지속가능한 재활용 충진재인 슬래그, 탈황석고는 제철, 정유, 발전소 부산물을 가공해 생산이 가능한 것으로 알려졌다.
적정한 원료를 선별 후 분쇄, 분급을 통해 5-15마이크로미터 등 기존 충진재와 유사한 크기로 가공한 후 입자 표면의 화학처리를 통해 플래스틱과 상용성 및 결합력을 증가시키면 최종 복합소재의 강도와 내구성을 향상시킬 수 있다.
슬래그 충진재는 인체 유해성분인 환경호르몬과 중금속을 포함하지 않아 환경친화성이 뛰어나며 플래스틱 복합소재의 원료로 적용하면 물성은 기존의 충진재와 유사하고 가격이 상대적으로 낮아져 경쟁력이 있다.
표면처리된 슬래그를 재생 PP(Polypropylene)에 10% 투입하면 PP/탈크 30%의 복합소재 대비 충격 강도가 1.8kgf-cm/cm에서 5.1kgf-cm/cm로 280% 향상되며 재생 PP/PET(Polyethylene Terephthalate) 기본 수지에 첨가하면 강도 개선과 10% 이상의 원가 절감이 가능하다.
고가인 나일론(Nylon)에 첨가하면 10%만 대체해도 최대 7.5%까지의 원가 절감이 가능하고, PA(Polyamide) 6 60-65%에 GF 30%, 슬래그 충진재 5-10%를 첨가함으로써 저단가의 무기 첨가제 대신 베이스레진을 대체할 수 있다.
박영준 대표는 “재활용 충진재를 적용한 복합소재는 갈라짐과 부식현상이 없고 크레오졸을 사용하지 않아 친환경적이기 때문에 인공목재를 대체해 건설자재인 거푸집, 철도 침목 등 다양한 용도로 활용 가능하다”고 강조했다. (윤지원 연구원)