[기고] 폐플라스틱 열분해유, 친환경이 곧 경제다
[기고] 폐플라스틱 열분해유, 친환경이 곧 경제다
  • 이경환 한국에너지기술연구원 책임연구원
  • 승인 2022.05.03 08:00
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소각·매립대비 온실가스 감축효과 높은 경제적 에너지원
후발주자 민간기업…M&A로 성장해 기초연구분야 취약
▲이경환 박사.
▲이경환 에기연 박사

[이투뉴스] 최근 세계각국은 플라스틱 사용 후 환경문제 등으로 원천적으로 플라스틱 생산을 억제하는 정책을 펴고 있다. 또 발생한 폐플라스틱도 자국 내에 처리하는 것을 원칙으로 하고 있다. 이들 폐플라스틱은 친환경적인 처리 방법인 재활용하는 방향으로 추진을 기본으로 한다. 더욱이 재활용 방법에서도 경제성을 확보하는 방향으로 고민하고 있다.

현재 국내의 폐기물 재활용 시장은 불안전하고 더욱이 최근 코로나19 이후 플라스틱 폐기물이 증가하는 추세를 보이고 있어, 이에 대한 처리방안을 정부 중심으로 적극적으로 추진하고 있다

◆2030년 새로운 사업이 온다
폐플라스틱 열분해유 생산 기술은 소각이나 매립 등의 타 에너지화 기술에 비해 에너지 대체 효과나 온실가스 감축 효과가 높게 나타난다. 덕분에 환경 민원이 심각하게 발생되는 생활계 등에서 발생되는 폐플라스틱을 친환경적이고, 에너지원을 확보할 수 있는 경제적인 처리 방법 중에 하나로 정부의 정책 중심에서 적극적으로 추진할 필요가 있다.

다행히 최근에는 환경부 중심으로 폐플라스틱 처리 정책 방향으로 폐플라스틱의 소각과 매립을 최소화하고 재활용을 극대화하기 위해 2025년까지 인프라 확충 계획을 가지고 있다.

열분해유 생산 기술을 적용한 처리 규모는 2019년 기준 폐플라스틱 발생량 연간 873만톤 (서울 인구 1인당 폐플라스틱 1톤/년 배출)의 0.1%(약 1.1만톤/년)를 2030년까지 10%(약 90만톤/년)로 획기적으로 높일 계획을 가지고 있다.

열분해유는 현재 소규모 10여개 재활용 업체에서 대부분 처리하고 있다. 하지만 환경부는 앞으로 2030년까지 연간 10만톤까지 처리량을 증가할 계획이다. 특히 관련 환경 민원이 심각하게 발생되는 지자체와 플라스틱 관련 제품을 생산하는 SK, 현대, GS 등의 대기업 그룹 등의 관련 석유화학 계열 기업에서 2030년까지 각각 연간 20만톤과 60만톤의 획기적인 처리량 증가를 계획하고 있다.


구체적으로 보면 2025년까지 폐플라스틱 연간 4만톤 처리 할 수 있는 관련 시설 10개소를 지자체에 시범설치할 예정이다. 2030년까지 전체 기초지자체(226개)의 20% 이상에 열분해 설비를 설치해 운영할 계획이다.

또 국내 석유화학 업체에 2025년까지 연간 25만톤 처리 규모와 2030년까지 연간 60만톤 처리의 열분해시설을 설치할 계획도 있다. 폐기물 중간처리업체(열분해)에 2025년까지 연간 3만톤 처리 규모의 열분해시설 설치 예정으로, 전체적으로 2030년까지 80개 이상 열분해 플랜트를 설치할 계획을 가지고 있다.

최근 국내 폐비닐 열분해 시설 업체는 20여개 업체에서 진행을 하고 있지만 연간 2000톤 이상 처리 업체(200일 운전 기준)는 3개 업체에서 주도적으로 운영하고 있다. 8개 업체는 연간 1000톤 이하 처리로 상황에 따라 간헐적으로 운전을 하고 있는 실정이며, 나머지 일부 업체는 준비 중에 있는 경우로 대부분 소규모 처리량으로 운전하고 있는 파급력이 미약하다.

이들 국내 업체들의 기술은 선진기술인 연속식이 아닌 주로 배치식 공정으로 운영되고 있는 단순한 공정으로 구성돼 있다. 설비를 운영하는데 수작업 비율이 높아서 작업 강도가 고되며, 기본적으로 1일 1회 운전하는 배치식이다 보니 처리량도 한계가 있다.

배치식 운전 방식은 저급원료를 처리하는데는 유리한 반면에 이들 원료로 하루에 1회 운전을 위한 가열과 냉각을 반복함에 따라 에너지가 많이 소요되고 설비에 악영향을 준다. 상대적으로 생성물의 질은 낮게 되고, 폐기되는 잔사물 양도 많아 좀 더 환경 설비가 잘 갖춰져야 하는 문제점을 가지고 있다.

따라서 경제성 확보를 위해 대용량 처리와 장기간 안정적 운전을 위해 기업체에서 사업화하고 있는 고도 기술인 연속식 공정 기술 개발이 시급한 실정이다. 또 저급원료를 열분해하면 상대적으로 저급연료유가 생산되기 때문에 선별된 원료를 대상으로 열분해해 생산된 열분해유는 좀 더 양질의 열분해유가 많이 생산할 필요가 있다. 선별한 원료에 고도화된 정제기술 등을 적용해 처리하면 석유화학 공정의 원료 또는 소재로 충분히 활용할 수 있게 돼 최종제품이 고품질이 돼 경제적인 파급력이 커지게 된다.

이들 기술 확보에 의한 친환경 사업화는 탄소 중립 실현을 위한 자원순환 경제 구축에 적합한 바람직한 방향으로 추진하게 되는 우리나라에 적합한 새로운 환경 사업으로 자리매김을 할 것으로 판단된다.

▲SK지오센트릭은 최근 열분해유 사업을 위해 열분해업체 에코크레이션의 지분 25%를 확보하는 등 확장에 열을 올리고 있다. 사진은 열분해유 생산설비를 시험가동하는 에코크레이션 공장 엔지니어.
▲SK지오센트릭은 최근 열분해유 사업을 위해 열분해업체 에코크레이션의 지분 25%를 확보하는 등 확장에 열을 올리고 있다. 사진은 열분해유 생산설비를 시험가동하는 에코크레이션 공장 엔지니어.

◆민간기업의 구멍, 국책연구소가 채워야
새 정부에 한가지 제언하고 싶은 것은 민간 뿐 아니라 국책연구기관에도 충분한 지원이 필요하다는 것이다. 국내에서 폐플라스틱 열분해유를 연구하는 민간연구기관들은 대부분 우리 에너지기술연구원 등에 비교하면 후발주자에 불과하다. 최근 한창 ESG경영 등을 내세워 몇 천억원을 들여 다른 기업들과 M&A를 추진하고 소각장을 몇 개씩 운영하는 모 기업도 내가 보기엔 믿을 수 없는 이들이다.

현재 그들 기업의 생산공장은 폐플라스틱 열분해유를 생산하기 위한 원료가 업체 라이선스에 명시돼 있다. 우리들 에너지기술연구원처럼 융통성을 발휘해 대부분의 플라스틱 폐기물을 받아들여 폐플라스틱 열분해유를 만드는 수준까지 오지 못했다는 의미다.

일반적으로는 민간기술의 수준이 더 높고 우리 연구원이야말로 통제된 환경에서만 폐플라스틱 열분해유를 만들 수 있다고 생각하기 마련이다. 그만큼 우리나라 민간기업들의 폐플라스틱 열분해유 생산공장들이 ESG경영 붐(Boom) 이후부터 환경을 강조했고, 일단 성과부터 올리기 위해 더 까다롭게 폐플라스틱 열분해유 원료 조건을 따지고 있다는 의미다. 지난 수년 동안 기술을 연구하기 보다는 다른 기업을 인수합병하는 것으로 빠르게 성장했기 때문에 기초연구분야에서 취약할 수밖에 없고, 그런 부분을 우리 연구원 같은 곳에서 담당해야 한다.

그제만 해도 쌀쌀하던 날씨가 오늘은 31도까지 올라갔다고 하고 날씨가 변화무쌍하다. 모든 것이 비즈니스가 돼버린 시대가 왔지만 국민의 몸에 체감되는 순간부터 기후변화 역시 공적영역으로 추락한다. 정부역할이 가장 중요한 때다. 이득을 좇는 민간에게 모든 것을 맡기기보다는 국책연구기관에도 신경써야 한다.

[WHO] 이경환 한국에너지기술연구원 책임연구원 khwanlee@kier.re.kr 

▶前 삼성종합화학연구소 연구원 ▶前 한국화학기술연구원 Post-doc ▶前 미국 피츠버그대학 Post-doc ▶前 미국 아이오와주립대학 Visiting scientist


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