제2장 연포장 material recycle의 최신 동향과 앞으로의 전망 (5) 석유 이외의 naphtha 입수

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3.9 석유 이외의 naphtha 입수

현재, 석유 이외의 naphtha는, 폐 플라스틱 유래의 열분해유(Pyrolysis oil), 목재, 제지산업 유래의 tail oil이 있다. 또한, 케미컬 리사이클의 가스화 타입, 초임계 타입, microwave 타입 유래의 오일이 있다. 이들을 현재의 수지 제조 플랜트에 투입하고, 원료로서 100% 사용은 공급량의 면에서 무리이고, mass balance 방식으로 circular polymer, certified resins을 제조하고, 나온 순환형 플라스틱 단독으로 얇게 사용하는데, 석유계 수지 또는 bio-based resins과 배합하여 사용하는 것으로 된다. 순환형 플라스틱의 제조 원료로서 bio-based 유래의 생분해성, compostable도 포함하여 케미컬 리사이클로 하여도 좋다고 생각한다. 무리하여 일부러, 생분해 설비, compostable 설비를 신설할 필요는 없다고 생각한다(도2).

도2 각종 케미컬 리사이클의 상관도

폐 플라스틱 재료의 출소 및 유통의 traceability는, ECHA(유럽 화학청)의 보고서에서도 안전성에서의 배려가 필요하듯이 중요하다. 국내 기업은 해외와 동일하게 block chain 기술을 활용하여 손대기 시작하였다. 재생 원료 확보를 위해, 폐 플라스틱의 쟁탈전이 시작된다. 일본은 trace 기술을 상대적으로 경시하는 경향이 있는데, 해외에서는 안전성 확보를 위해 식품 분야용에도 착착 software를 포함한 개발을 행하고, 실용화 경쟁을 행하고 있다. 폐 플라스틱, 배출 플라스틱 포장 재료로부터 케미컬 리사이클 공정, 순환형 플라스틱 공정, converter에서의 포장 재료 제조 공정, 제품 충전 포장 공정, 소비자의 배출 공정까지 포함하여 block chain 활용을 행하는 방향으로 진행해 간다고 생각한다. 소비자도 안심하여 포장재의 순환형 플라스틱의 이용 상황을 확인 가능하다. 순환형 패키지 중에, 언제까지나 block chain으로 쫓아가는 것은 무리가 있고, 소비자의 이해를 얻은 단계에서 일단 끊으면 좋다고 생각한다. 그리고 또한 소비자로부터 배출되는 회수 및 재생처리로부터 block chain으로 추적을 시작하는 방법으로 좋다고 생각하지만, 관계자의 예지가 기다려진다.

3.10 관민 프로젝트

연포장 재료의 리사이클까지의 구체적인 부분까지는 아직 시행하지 않았지만, 신 에너지, 산업 종합 개발 기구(NEDO)는, “혁신적 플라스틱 자원 순환 프로세스 기술개발” 프로젝트(2020년도~2024년도)에 몰두하고 있다. ①고도 선별 시스템, ②재료 재생 프로세스, ③화석원료화 프로세스(폐 플라스틱을 신규 개발의 촉매로 분해하고 C9 이하의 유분은 naphtha 대체로 한다, ④고효율 에너지 회수이용 시스템의 4가지의 개발 테마에 노력하고 있다. 몇 개 기업이나 대학이 참가하여 노력하고 있다.

3.11 해외의 연포장 재료의 리사이클

해외는 연포장 리사이클을 어떻게 대응하고 있을까? 구미는 복합 필름의 리사이클 및 폐 플라스틱의 재생 재이용에 대해서 활발한 움직임을 하고 있는데, 해외도 고전하고 있다. 유럽 화학공업 연맹(Cefic)가 2019년 9얼 4일, 플라스틱 폐기물을 화학적으로 분해하여 새로운 화학 소재로 환원하는 “케미컬 리사이클”의 도입, 전개를 향한 기운이, 유럽 화학산업에서 높아지고 있다는 인식을 밝힌 데서도 박차를 가했다. 전술하여 있는데, 독일은 2021년에 케미컬 리사이클에 대해서, 용기 포장법에서, “chemical recycling”도 리사이클 옵션으로서 채용하였다. 브랜드 메이커, converter, 수지 메이커, 슈퍼(TESCO 등), 재생 처리 기업이 일체로 되어 각 회사 전문 분야에서 협력하여 실증 실험을 진행하고, 구체적인 상품화 사례도 많게 되었다.

(1) 플라스틱의 제생 처리는 세계에서 140개의 플랜트가 계획하고 있고, 최대 약 400만톤/2025년의 용량으로 된다. 세계에서 매년 약 3~4억톤의 플라스틱이 생산되어 폐기물이 발생하고 있다고 추정되고 있는데, 회수하여도 처리가 맞지 않다. 같은 문제로의 대응도 일본과 유럽에서는 다르다. 좋고 나쁨이 아닌 발상의 방법과 판단력이 다르다(표3).

표3 일본과 구미 기업의 사고 방식의 차이

일본 (종래 연장, 부하뇌동, 임시방편 대응)		해외(논리적, 합리적 사고방식)
폐기 포재 중량 (폐기 포재의 삭감)	필요 수량만 제조 (적정 수량의 발주, 제조) 잉크젯 디지털 인쇄	재생 쉬운 포장설계 (분리 용이한 구조)	Separable, 탈 잉크, 용제 박리, mono material 사양, PET병 SiOx,/Al2O3 증착 OPP(MDOPE)
중량 삭감 비울 (경량화, 박육화)	두께, 중량을 경감을 지속하고 있다. 앞으로도 수% 정도 낮춰도 대응은 어려움	재생 재료를 30% 이상(chemical recycle, mechanical recycle)	PCR, certified PE/PP, 재생 고지 활용, r-PET 채용 PE 또는 PP 컨소시엄
다중 포장 (가능한 심플한 포장)	Case by case로 재검토하고 있다.	Less packaging, less energy (박육화, 에너지 절감)	폐기 식재, 식물, 해조류로부터 플라스틱 성능을 가진 재료
Refill 상품의 유무	조미료, 의약부외품	유럽 공통의 EPR	Re-fill 타입, teracycle
이산화탄소 발생량의 삭감	중량 삭감, 종이 이용, 바이오 폴리머	이산화탄소 원료로 화장품 용기 시작	탈 석유자원, Bio-based 재료
식물유래의 재료의 사용	Braskem 등의 PE, PP 2차 포장지 대체	제지 산업 폐기의 tail oil을 naphtha의 대체	Braskam, Tail oil 이용 olefin 수지 mass balance 방식
재생소재의 재이용	r-PET 채용, 필름은 PET, Ny으로 대응품 있음.	Recyclable, PCR 이용이 만개	Tesco, Austria 외 다수, EPR 및 재생의 사용 의무화 방향

(2) 플라스틱의 재생재료는 30% 이상 사용이 의무화될 것이다. JETRO 벨기에 발인 비즈니스 단신에 따르면, 유럽 위원회는 “유럽 green deal”의 관련 정책으로서 2020년 3월에 발표한 새로운 “순환형 경제 행동 계획”에서, “포장과 포장 폐기물에 관한 지령”을 검토하고, 포장, 건설 자재, 자동차라고 하는 주요 플라스틱 제품에 대해서, 재생 재료의 함유량을 필수 요건인 제안 내용을 2021년 제4반기(10~12월)에 발표할 예정이라고 서술하고 있는데, 2022년도 계속 검토 중으로 코로나로 인해 조금 지연되고 있다. 이것에 앞서, 유럽의 플라스틱 산업단체 Plastic Europa는 2021년 9월 9일, 유럽위의 방침을 환영하고, EU 수준에서 2030년까지 플라스틱 포장의 재생 재료의 함유율을 30%로 하는 것을 의무화해야만 한다고 제언하였다. 재생재료가 ①mechanical recycle과 ②chemical recycle을 포함하는 특정의 기술에 의존하지 않은 방법을 이용하여, 이른바 폐기물로부터 재생되는 것이 필요하다고 지적하고, ③신뢰할 수 있는 mass balance 방식도 필요로 하고, 재생 재료의 traceability의 중요성도 강조하였다. 30% 함유 목표의 달성에는, Plastic Europa도 참가하는 EU의 “순환형 플라스틱 동맹”에 대표되도록 EU 기관과 업계의 협조적인 협력이 불가결하고, 적절한 조건에서 제도 변경이 행해지면, 플라스틱 업계는 순환형 플라스틱의 생산이 증가하여 앞으로 10년간 크게 변화한다.

(3) 일본에서의 영향은 크게, 수출용 포장 제품은 큰 영향을 받는다. 연포장 및 플라스틱 포장에서 재생 재료 30% 이상 배합은, 근본적인 포장 설계의 다시 하고, 원재료의 수배, 입수에서 어쩔 도리가 없게 될 것이다. 모든 포장 제품이기 때문에, 예외의 상품은 없다. 아직 일본의 대다수는 대응을 시작하지 않았다. 바이오 폴리머의 사용으로 환경 대응을 실시하고 있다고 하는 인식 정도를 들었고, SDGs에 대한 이해가 불충분하다. 세계는 다분 유럽의 움직임에 찬동할 것이다. 동남아시아 지역도 동일한 움직임이라고 생각한다. 포장제품의 수출에서의 영향이 생긴다.

(4) 미국은 아메리카 화학평의회에 의해, 비영리 initiative인 Materials Recovery for the Future(MRFF) 컨소시엄이 설립되어, rFlex(연포장 재료의 리사이클품)로서 실증 실험이 행해지고 있다. 회원은 식품, 포장재료 메이커, 업게 단체 등 다수 참가하고 있다.

① 새로운 rFlex 제품 veil의 내에 종이의 혼입을 최소한으로 억제한다.

② 섬유 품질 관리 stuff를 25% 삭감하고, 이 stuff를 MRE의 다른 의무로 할당한다.

③ FPP recovery system을 Total recycle의 기존의 MRF 제어 시스템으로 통합한다.

④ Pilot 실시 전의 수년의 조사로부터 결정된 목표, 적어도 90%의 FPP를 수집한다.