
일본이 폐플래스틱 리사이클 시장을 주도하고 있다.
일본은 폐플래스틱 파악률이 유럽을 상회하고 있으며 화학기업을 중심으로 다양한 리사이클 기술을 개발하고 있다.
일본 플래스틱공업연맹이 정리한 유럽과 유럽연합(EU)의 플래스틱 소재 플로우 비교에 따르면, 일본은 2022년 폐플래스틱으로 회수한 후 어떻게 처리·사용했는지 파악한 비율이 84%에 달했고 플래스틱 소비량 중 리사이클 비율도 21%로 각각 EU를 상회했다.
EU는 2022년 폐플래스틱 파악률이 61%였으며 리사이클 비율은 16%로 2019년 19%에서 3%포인트 하락했고 에너지 리커버리율은 50%로 8%포인트 상승해 정책상으로는 EU가 리사이클 진흥을 이끌고 있으나 실제로는 미진한 것으로 평가된다.
수정 리사이클률 21%로 상회
일본 플래스틱공업연맹은 플래스틱 리사이클 실태를 파악하기 위해 플래스틱 소비량과 폐기량, 파악률, 리사이클 생산량, 폐플래스틱에서 리사이클된 플래스틱의 비율(리사이클률), 플래스틱 소비량 중 리사이클 플래스틱의 비율(수정 리사이클률) 항목을 조사하고 있으며, 데이터는 일본 플래스틱순환이용협회가 매년 공개하는 소재 플로우 및 Plastics Europe이 부정기적으로 공개하는 정보를 사용하고 있다.
EU는 리사이클률로 평가하는 경향이 있으며 2019년 35%, 2022년 27%로 일본의 25%보다 높은 수준을 나타냈다.
그러나 폐플래스틱 파악률은 61%로 일본 84%에 비해 낮고 40% 가까이 파악하지 못하는 것으로 평가된다.
장기간 사용하는 플래스틱도 있기 때문에 40% 전량이 문제가 되는 플래스틱은 아니지만 일부는 환경에 유출될 가능성이 있기 때문이다.
이에 따라 일본 플래스틱공업연맹은 회수한 폐플래스틱이 아니라 소비된 플래스틱량을 분모로 계산하는 수정 리사이클률을 중시해야 한다고 강조하고 있으며 수정 리사이클률을 도입하면 환경 분야의 선진지역인 EU보다 일본의 수치가 높게 나오는 것으로 파악하고 있다.
EU는 에너지 리커버리율이 50%로 8%포인트 상승했을 뿐만 아니라 매립 처리도 24%로 1%포인트 오른 것으로 알려졌다.
TR(Thermal Recycle)률 상승은 러시아의 우크라이나 침공 이후 에너지 코스트가 급등한 영향이 있는 반면, MR(Mechanical Recycle)은 보급 확대 관련 정책이 쏟아지고 있는 가운데 성과가 크지 않은 것으로 파악된다.
일본 기준 국제 표준화에 총력
EU는 국가별 차이가 크며 수정 리사이클률이 일본보다 높은 스페인(25%)과 달리 독일은 18%, 폴란드 17%, 프랑스 13% 등 10%대에 머무르는 국가가 많다.
매립률은 일본이 6%인 반면 스페인 39%, 이태리 25%, 폴란드 44%, 프랑스 28% 등 많은 국가가 높은 수준을 나타냈다.
다만, 일본 플래스틱공업연맹은 2022년 일본의 폐플래스틱 파악률, 리사이클률 모두 2019년과 비슷한 수준을 유지하며 크게 오르지 않은 점을 우려하고 있다.
일본 플래스틱공업연맹은 4월 캐나다 오타와에서 개최된 플래스틱 오염과 관련한 법적구속력이 있는 국제문서(조약) 설정을 위한 4차 회의(INC4)에 앞서 해양 플래스틱 오염 해결을 위해 가장 중요한 대책은 폐기물 관리이며 발생원 대책을 확실히 마련해야 한다거나, 우선 세계 각국에서 플래스틱 폐기물 통계 데이터를 수치적으로 정리해야 한다는 의견을 제시한 바 있다.
특히, 현재 정량적 데이터가 없고 육상에서 해양으로 플래스틱 폐기물이 꾸준이 유출되고 있는 상황이기 때문에 가급적 신속하게 유출을 막아야 한다고 강조했다.
SCC, 폐플래스틱 베이스 올레핀 생산
일본에서는 스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)이 폐플래스틱을 원료로 기초화학제품을 생산하는 CR(Chemical Recycle) 등 환경부하 저감기술 개발에서 앞서가고 있다.
폐플래스틱 베이스 에틸렌(Ethylene) 등 기초화학제품을 생산하는 기술은 벤치 플랜트에서 실증을 완료하고 파일럿 플랜트로 나아갈 예정이며, 이산화탄소(CO2)와 수소로 메탄올(Methanol)을 생산하는 기술은 상용화 검토를 진행하고 있다.
먼저, 폐플래스틱을 직접 분해해 에틸렌과 프로필렌(Propylene) 등 올레핀을 생산하는 기술은 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO) 그린이노베이션 기금을 지원받아 개발하고 있으며, 현재까지 벤치 플랜트에서 진행한 실증을 통해 수율 등 목표치를 달성했고 데이터 축적과 동시에 차기 파일럿 단계로 나아갈 준비를 진행하고 있다.
NEDO는 폐플래스틱 베이스 기초화학제품 생산기술 뿐만 아니라 폐플래스틱 베이스 합성가스로 에탄올(Ethanol)을 생산하는 기술, 이산화탄소를 원료로 고효율 알코올류를 생산하는 기술, 알코올류를 원료로 올레핀을 생산하는 기술 등 스미토모케미칼이 개발하고 있는 총 4개의 기술을 지원하고 있다.
특히, 에탄올 베이스 프로필렌 생산기술은 치바(Chiba)에 파일럿 플랜트를 건설할 예정 아래 토지 정비에 착수했으며 2025년 가동하고 샘플 공급 등을 통해 수요를 파악한 후 생산능력 수만톤급으로 상업화할 방침이다.
에탄올 베이스 에틸렌 생산기술은 프랑스 악센스(Axens) 기술을 도입한 것으로, 치바공장 파일럿 플랜트에서 실증 데이터를 축적하고 있으며 양산화 기술을 확립하는 대로 사업화 기회를 모색할 예정이다.
이산화탄소와 수소를 원료로 메탄올을 생산하는 기술은 에히메(Ehime) 공장에서 파일럿 플랜트를 가동하고 있으며 라이선스 사업화 가능성을 열어두고 상용화 검토에 착수한 상태이다.
기술 다양화 통해 GX 가속화
스미토모케미칼은 리버(Rever)와 폐차에서 배출된 PP(Polypropylene) 부품을 MR 처리하는 기술을 개발하고 있다.
현재 연계한 기술 검증 작업이 막바지 단계여서 사업화가 임박한 것으로 평가되며 조만간 치바공장에 상업 플랜트를 건설할 예정인 것으로 알려졌다.
에히메 공장에서 실증 플랜트를 가동하고 있는 PMMA(Polymethyl Methacrylate) CR 기술은 2025년 상업화를 위한 기술 검증과 마케팅 활동을 진행하고 있다.
스미토모케미칼은 GX(그린 트랜스포메이션) 실현을 위해 포트폴리오 혁신을 진행하고 있으며 2024년 6월 치바에 새로운 연구동 Innovation Center MEGURU를 오픈했다.
폐차에서 나온 PP를 리사이클하거나 PMMA CR 사업화, 폐플래스틱 베이스 올레핀과 이산화탄소‧수소 베이스 메탄올 생산기술 등은 이미 개발 단계에서 다음 단계로 나아가고 있기 때문에 신규 연구동에서는 차세대 기술 개발에 박차를 가할 예정이다.
차세대 기술로 올레핀 외 이산화탄소 베이스 화학제품 생산기술과 에너지 절감형 수소 생산기술 등을 개발하고 있으며 환경부하 저감기술 다양화를 통해 포트폴리오 혁신에 속도를 낼 방침이다. (강윤화 책임기자: kyh@chemlocus.com)
표, 그래프: <일본과 유럽의 머터리얼 플로우 비교①, 일본과 유럽의 머터리얼 플로우 비교②>
<화학저널 2025년 05월 19일>
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