- 일경 모노즈쿠리_2020/01_제조의 ‘순환 혁명’日経 ものづくり
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- 저자 : 日経BP社
- 발행일 : 20200101
- 페이지수/크기 : 130page/28cm
요약
Nikkei Monozukuri_2020.1. 특집 요약 (p37~63)
제조의 ‘순환 혁명’
순환경제 가치의 주역, 소유에서 이용으로
물건을 재사용해 쓰레기를 줄이고, 재탄생 시킴으로써 유한한 자원의 고갈을 막으며, 다시 자연으로 돌려보내 지구환경을 보전한다. 이처럼 영속 가능한 경제활동을 목표로 하는 '순환경제(Circular Economy)'로의 가치 전환이 진행되기 시작했다. 지중해의 해양 플라스틱 쓰레기 문제를 발단으로 소비자를 비롯해 기업도 의식이 크게 변화했다. 재료로부터 제품을 생산해, 이용 및 소비 후에 폐기∙처분하는 등과 같은 근대 공업화 이후의 선형경제는 종말을 맞이하고 있다. 제조업은 앞으로 어떻게 대응해야 하며 찬스로 만들 수 있을까? 제조의 ‘순환 혁명’으로 설계와 생산이 크게 변화하게 된다.
▶ 순환은 4단계
사용한 제품을 어느 단계까지 돌려 놓을 지에 따라 순환 루트는 ①재이용 ②재판매 ③소재 재생 ④자원 순환으로 크게 나눠진다. 제조기업에서는 순환을 용이하게 하는 소재 및 제조 기술 등의 선택∙개발과 더불어 순환을 고려한 제품 설계도 요구되고 있다.
Part 1. 총론
목적은 친환경(Eco)뿐만이 아닌 순환경제/ 가치의 주역은 소유에서 이용으로
“순환경제(Circular Economy, CE)의 시장 포텐셜, 경제효과는 2030년까지 총 4.5조달러(약 500조엔)가 예상된다”. 이렇게 말하는 것은 엑센츄어(Accenture)전략컨설팅본부 서스테너빌리티 그룹총괄 에비하라(海老原) 매니징디렉터이다. 엑센츄어가 정의하는 순환경제는 셰어링 플랫폼 및 제품의 서비스 제공 등도 포함되어 있으나, 방대한 금액임에는 틀림없다.
순환경제의 흐름이 세계적으로 가속화되고 있는 가운데, 제조기업에게는 이에 대응한 대처가 요구되고 있다. 쉽게 순환시킬 수 있는 소재 개발 및 채택뿐만 아니라, 장수명화(長壽命化) 및 회수, 분리의 용이함을 고려한 제품의 설계 및 제조도 추진할 필요가 있다.
-- 플라스틱의 순환은 더 이상 미룰 수 없다 --
재료와 부품, 제품을 순환시켜가는 Circular Economy(CE)는 일본에서 ‘순환경제’라고도 불린다. 지금까지 대량생산∙대량소비를 기본으로 한 세계에서는 다양한 제품이 만들어지고는 다시 버려져 왔다. 따라서 얼마나 효율적이며 저렴한 가격으로 제품을 제공하는 지가 제조기업에게 요구되어 왔다.
그러나 최근에는 이러한 정세의 흐름이 크게 달라졌다. 해양 플라스틱 쓰레기 문제를 계기로, 일회용 플라스틱 제품의 이용 및 제조, 플라스틱 폐기물의 유통에 제한이 생기게 된 것이다.
예를 들어 2017년에는 중국이 폐플라스틱 수입을 금지해, 2018년 이후에는 동남아시아 각국에서도 수입 제한이 확대되었다. 호주처럼 자국내에서 리사이클 업계를 성장시키기 위해 폐플라스틱의 수출을 금지하려는 국가도 있다. 2019년 5월에는 유해 폐기물의 월경이동을 제한하는 바젤 조약의 대상에 오염된 폐플라스틱이 포함되었다.
2019년 5월, EU이사회는 ‘특정 플라스틱 제품의 환경 부하 저감에 관한 지령’을 채택했다. 그 지령에서는 일회용 플라스틱 제품의 이용 등을 금지하고 있다. EU 각국은 이 지령에 따라 2년 후를 목표로 국내법 제도를 정비할 필요가 있다.
이러한 세계 각국에서의 움직임에 대응해, 일본도 비닐봉투의 유료화 등을 내놓아 일회용 플라스틱 제품의 절감에 대응한다. 2019년 5월에는 ‘플라스틱 자원 순환 전략’을 공표. 그 중 이정표로서 플라스틱 제품의 리유스/리사이클의 목표 등을 명기했다. 향후 연구개발의 보조 등은 이 전략을 바탕으로 실시될 예정이다.
여기서 오해하면 안 되는 것이, 플라스틱 제품을 모두 부정하는 ‘탈 플라스틱’이 아니라, ‘유효 이용’이라는 점이다. 석유에 의존하지 않으며 함부로 쓰다가 버리지 않고 재이용한다. 폐기할 경우에도 자연 환경에 나쁜 영향을 미치지 않도록 한다. 한 번 만든 제품을 오랜 기간 반복해서 사용하는 것도 이 목적에 부합한다.
지구 환경의 상황 변화는 소비자와 기업의 가치관을 근본적으로 변화시키고 있다. 패스트푸드점 및 카페, 소매점 등에서 자체적으로 빨대나 비닐봉지 등의 일회용 플라스틱 제품의 사용을 중지하는 움직임에서도 이와 같은 가치관의 변화를 알 수 있다.
또한 한가지 제품을 오래 쓰고 타인과 공유하거나 재이용 하는 라이프 스타일에 대한 높은 공감대가 형성되고 있다. 최근 공유경제의 보급 상황에서도 알 수 있듯 소유에서 이용으로 가치를 찾도록 바뀌기 시작했다.
IoT와 인공지능(AI), 적층제조(AM), 3D프린터)와 같은 디지털 기술의 진화도, 가치관의 변화, 나아가서는 순환 경제의 확대에 한몫을 하고 있다. 제조의 상태를 개별적 또는 실시간으로 파악할 수 있는 IoT는 제품을 지속적으로 사용하는 장점을 높여 제품을 순환시키는 구조를 구축하고 있기 때문이다.
-- 회수 플라스틱의 품질을 향상시키면서 대응력을 높인다 --
-- 지구를 순환시키는 바이오플라스틱 --
-- 옷에서 옷으로 수평 리사이클 --
-- 요소기술의 개발도 필요 불가결 --
Part 2. 생분해성 플라스틱
해양 오염 방지에 대한 최후의 보루/ 궁극의 분해성과 제품 특성을 양립
‘일본 국내 2사의 선진기술이 있었기에 일본으로서의 전략 입안이 가능했다”(신에너지∙산업기술총합개발기구(NEDO)기술전략연구센터의 가와라다(瓦田) 씨). 토양에서 생분해 되는 플라스틱, ‘PHBH(가네카)’와 ’BioPBS(미쓰비시케미칼)’이 그것이다. 경제산업성이 2019년 5월에 공표한 기술전략 ‘해양 생분해성 플라스틱 개발 및 보급 로드맵’의 책정에서는 2사의 실적이 커다란 뒷받침이 되었다.
해양 플라스틱 쓰레기 문제에 대한 사회적 문제의식의 고조와 함께 생분해성 플라스틱에 이목이 집중되고 있다. “작년(2018년)부터 갑자기 문의가 늘어난 상황이다”(미쓰비시케미칼 서스테이너블 폴리머즈사업부 가시와야(柏谷) 매니저).
-- 미생물이 분해, 환경에 남지 않아 --
생분해성 플라스틱은 미생물에 의해 물과 이산화탄소로 분해된다. 플라스틱이 바다로 흘러 들어간 후에 잘게 부서져 화학물질로서 남아있게 되는 것이 해양 플라스틱 쓰레기 문제이기 때문에 생분해성 플라스틱은 해양 오염 방지의 직접적인 해결책 중 하나이다.
생물의 힘을 빌어 환경에 대한 부하를 줄인다는 의미에서, 생분해성 플라스틱은 ‘바이오’ 플라스틱 중 한 종류로 분류된다. 많은 생분해성 플라스틱은 식물 등에 유래하는 ‘바이오매스’ 플라스틱이기도 하지만, 석유 유래일지라도 생분해성 플라스틱이라면 해양 쓰레기 문제에 효과적이다.
바이오매스 플라스틱은 공기 중에 이산화탄소를 증가시키지 않는 카본 뉴트럴성에 의미가 있다. 일본 국내에서의 보급은 바이오매스 플라스틱이 선행되고 있으나, 생분해성 플라스틱은 뒤처져있다.
앞에서 말한 가네카와 미쓰비시케미칼의 생분해성 플라스틱은 분해성이 높으며 토양에서 분해된다. 가네카의 PHBH는 미생물이 체내에 축적하는 폴리머를 정제해 얻을 수 있다. 플라스틱 고무의 국제 전시회인 ‘K2019’에서는 땅 속에 9주간 방치한 PHBH제 포크를 전시, 목재 수준으로 분해되는 모습을 제시했다. PHBH는 토양보다도 조건이 엄격한 해양분해성도 있어 인증기관으로부터 인증을 얻고 있다.
-- 의외로 미묘한 규정 --
-- 재료∙성형의 연구가 진행 --
-- 실용화에 접근하는 CNF --
-- 해양 생분해성을 목표로 --
Part 3. 사례 연구
재이용을 전제로 장수명화/ 순환시키기 쉬운 제품 개발도
Part 2에서 소개한 것처럼 바이오매스 유래의 생분해성 플라스틱을 활용한 자원 순환은 순환경제(Circular Economy) 실현의 유력한 방법 중 하나이다. 석유 유래 플라스틱의 사용량을 줄이며 소각이나 매립과 같은 폐기물 처리도 불필요하다.
그러나 순환경제의 선택지는 이뿐만이 아니다. 보다 단시간에, 또는 에너지 소비를 하지 않고도 순환시키는 루트도 있다. 그것은 소재 재생(Recycle)과 재판매/재이용(Reuse)이다.
이러한 순환경제의 루트에서도 제조기업이 활약할 수 있는 기회는 많다. 소재 재생에 있어서는 저품질의 플라스틱이라도 버진 재료와 동등한 품질로 재생할 수 있는 기술이나, 재생 공정으로의 투입에 최적한 상태로 소재를 분리하는 기술 등이 필요하다. 또한 순환 경제를 원활하게 가동시키기 위해 제품을 효율적으로 회수하는 구조 및 순환을 전제로 한 설계∙제조에 대해서도 제조 기업의 활약을 기대할 수 있다.
-- 우유 배달과 같이 일반 소비재를 제공 --
2019년 12월 6일, 도쿄 빅사이트에서 개최된 전시회 ‘에코프로 2019’의 특설 무대에 도쿄 도지사인 고이케(小池) 씨와 함께 등장한 미국 테라사이클 CEO 톰 재키 씨. 테라사이클은 식품 및 세제, 화장품 등의 일반 소비재의 용기를 재이용하는 플랫폼 ‘Loop’를 만든 기업이다.
테라사이클은 2019년 봄에 미국 뉴욕과 프랑스 파리에서 약 5,000명 유저를 대상으로 Loop의 시험운용을 개시. 일본에서도 2020년 가을에 도쿄에서 시험운용을 실시할 예정이다.
Loop는 소비재를 취급하는 다양한 제조사와 연대해, 소비자와 연결시켜 준다. 소비자는 Loop의 웹사이트에서 제품을 주문. 테라사이클은 운용하는 전용 배달상자(이것도 재이용한다)로 주문한 제품을 자택에 배송한다. 이용자는 도착된 제품을 다 쓰고 난 후에는 빈 용기를 닦지 안고 그대로 전용 배달상자에 넣는다.
소비자의 자택으로부터 회수된 용기는 테라사이클이 각 제품에 맞는 방법으로 세척한 뒤에 제조사에게 돌려준다. 제조사는 반환된 용기에 내용물을 재충전해 테라사이클에 납품. 테라사이클이 주문을 받아 소비자에게 전달한다는 구조이다.
이 때 소비자는 용기의 보증금을 지불하지만, 반납하면 보증금은 환급된다. 다시 말해, 용기의 소유권은 제조사측에 있으며, 소비자는 내용물만을 구입하는 방식이다. Loop는 시험운용의 단계이기 때문에 정식 가격은 아직 정해지지 않았으나, 기본적으로는 기존과 같이 용기 체로 판매하는 경우보다 낮은 가격으로 책정할 방침이라고 한다.
Loop의 대응에서 흥미로는 점은 배송과 회수뿐만이 아니라, 용기의 세척도 직접 시행한다는 것이다. 그렇기 때문에 용기의 설계에 대해서는 테라사이클이 제조사에게 세척의 용이성 등에 관해 조언을 한다고 한다.
재이용을 전제로 한 경우, 내구성 향상도 필요해진다. 일본에서 Loop에 찬동한 식품 제조사 및 생활용품 제조사는 2020년에 시작하는 시험운용에 대비해 용기 샘플을 에코프로 2019에서 전시하고 있었으며 금속을 사용한 용기가 많았다.
또한 용기의 제조비용을 어느 정도 높일 수 있다는 점도 매력적이다. 내용물의 선도 유지 및 개폐의 용이성, 간편한 휴대성과 같이 편리함을 기존 용기에서는 비용 면에서 실현될 수 없었던 레벨까지 높이는 것이 가능하게 된다.
-- 고객과의 연대가 강해진다 --
-- 한 가지 소재로 분리하기 쉽게 --
-- 품질이 나쁜 폐플라스틱도 깨끗하게 재생 --
▶ 돈이 되는 순환 경제의 5가지 모델
비즈니스 모델 |
개요 |
줄일 수 있는 낭비, 리스크 |
1. 순환형 서플라이 |
재생 가능한 자원에 의한 원재료 및 리사이클 재료의 사용을 전제로 한 사업 추진 |
버진 재료의 가격 변동 리스크, 공급 리스크 |
2. 회수와 리사이클 |
중간 폐기물, 부산물, 제품 폐기물의 재이용, 재생, 전용(轉用) |
중간 폐기물, 부산물, 제품 폐기물이 지니고 있는 가치를 이용하지 않는 낭비 |
3. 제품수명의 연장 |
고품질이며 오래 사용할 수 있는 제품, 중고품의 라포비시 제품, 중고품, 업그레이드, 재이용할 수 있는 용기의 소모품 제공 등, 한번 만든 제품을 가능한 오래 사용 |
아직 사용이 가능한 제품, 부품을 사용하지 않는 낭비, 재료 및 부품의 가치를 조기에 없애는 낭비 |
4. 셰어링 플랫폼 |
오래 쓸 수 있는 제품을 소유자뿐만 아니라 많은 고객이 공동으로 이용할 수 있는 구조 제공 |
제품이 가동되지 않는 낭비, 가동률이 낮은 제품을 만드는 낭비 |
5. 제품의 서비스 제공 |
고객에게 제품의 소유권이 아닌 이용 기회, 이용 시간을 제공한다 |
제품을 가동하지 않는 체 보유하는 낭비, 이용자가 각각 유지 관리를 하는 낭비 |
Part 4. 해외 기술
유럽 플라스틱 업계의 리사이클 기술/ 재료와 기술 양면에서 추진
3년에 1회 개최되는 플라스틱∙고무에 관한 국제전시회 ‘K’(‘K2019’는 2019년 10월 16~23일에 독일, 메쎄 뒤셀도르프). 이번 전시회의 주요 테마는 ‘순환경제’였다.
K2019의 주최자 메쎄 뒤셀도르프는 유럽의 플라스틱 산업단체인 플라스틱∙유럽(Plastics Europe)와 공동으로 대형 전시 부스 ‘플라스틱이 미래를 구성한다(Plastics Shape the Future)’를 설치해 지속적인 개발 및 해양 마이크로플라스틱 등의 테마로 전시회를 개최했다. 전시장의 특설동에서는 독일기계공업연맹(VDMA)이 플라스틱 쓰레기 및 재이용과 같은 테마로 포럼을 개최했다.
전시 플로어에서는 재료 제조사가 바이오매스 재료와 생분해성 재료, 이른바 바이오플라스틱을 전시. 유럽 등의 기업은 바이오플라스틱과 더불어 재생이 용이한 재료의 사용 법 제공 및 재생된 재료 전시에 힘을 쏟았다. 그에 반해 일본 기업은 가네카의 ‘PHBH’, 미쓰비시케미컬홀딩스의 ‘BioPBS’, 크라레가 전분으로 만든 ‘PLANTIC’ 등, 각각 생분해성 플라스틱에 중점을 두었다.
-- 재료 제조업체 --
-- 기계 제조업체 --
-- 끝 --
목차