일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.8.20

자동차 재생 플라스틱에 대한 유럽 규제
일본과 구미, 머티리얼 리사이클보다 케미컬 리사이클에 주력

“유럽에서 자동차를 판매하는 일본계 기업으로부터 정보를 듣고 움직이면 초동 조치가 늦어진다. 유럽에 사원을 배치해, (규제 등의) 정보를 현지에서 신속하게 취득하는 체제를 정비했다”(아사히카세이(旭化成) 간부).

플라스틱 리사이클 기술 등을 개발하는 아사히카세이를 시작으로, 화학 대기업 등이 리사이클 사업에 본격적으로 뛰어들기 시작했다. 유럽연합(EU)의 유럽위원회가 2023년 7월에 공표한 신차에 필요한 플라스틱의 25% 이상을 재생품으로 하는 등의 규정안이 드디어 현실화되고 있기 때문이다. 환경성은 EU의 규제 강화에 대응하기 위해 이르면 올 9월, 자동차로의 재생 플라스틱 활용을 촉진하는 산∙관∙학으로 구성된 컨소시엄을 설립. 일본자동차공업회(日本自動車工業会)와 화학 기업 등이 소속되어 있는 플라스틱순환이용협회 등이 참가할 전망이다.

자동차용 플라스틱을 재생하는데 있어서 유망한 기술이 될 것으로 보이는 것이 케미컬 리사이클이다. 폐기된 플라스틱(이하 폐플라스틱)을 화학적으로 분해해 원료로 되돌려 신품(버진 소재)과 동등한 품질로 재생시키는 기술로, 유럽을 비롯한 세계 각국에서 개발 경쟁이 펼쳐지고 있다. 케미컬 리사이클은 코스트 측면에서 과제는 있지만, 분쇄해 재생하는 머티리얼 리사이클과 비교해 내구성이나 디자인 등 품질 면에서 우수하다.

일본에서는 미쓰이화학(三井化学)과 미쓰비시케미컬, 스미토모화학(住友化学)과 같은 화학 대기업 외에도 이데미쓰코산(出光興産)과 ENEOS 등 석유 기업들도 사업화를 위한 준비에 나서고 있다. 정부는 그린트랜스포메이션(GX) 투자 가운데 케미컬 리사이클 등의 기술에 10년간 1.3조엔 이상의 자금 지원을 내걸며 전폭적인 지원을 약속했다.

화학물 제조 시뿐만 아니라, 폐기 단계에서도 많은 이산화탄소를 배출하는 등, ‘탄소 다배출 산업’이라는 불명예스러운 타이틀을 가지고 있는 석유화학 산업. 카본뉴트럴(순 제로 배출) 실현을 목표로 리사이클을 촉진시키고 싶은 화학 기업의 기대와 유럽에서 신차가 팔리지 않게 될지도 모른다는 자동차 업체의 절박함이 결합되어 서플라이 체인 전체에서의 리사이클 활용이 지금부터 빠른 속도로 진행될 가능성이 있다.

케미컬 리사이클에는 주로 [1]열분해(유화) [2]올레핀화 [3]가스화라는 3가지 방법이 있다. [1]의 열분해(유화)는 폐플라스틱을 열분해해 얻은 기름(열분해유)을 원료인 나프타의 일부로 사용해 CO₂ 배출량을 낮추는 방법이다. 열분해유는 석유 유래의 나프타 및 바이오매스 나프타와 마찬가지로 탄화수소유이며, 나프타를 분해하는 장치인 ‘나프타 크래커’에 투입해 에틸렌 등의 기초 화학물을 제조할 수 있다. 이때 만들어지는 폴리에틸렌 등 유도품의 물성은 석유 유래의 나프타 등을 통해 만드는 버진 소재와 같다.

[2]올레핀화는 폐플라스틱을 에틸렌 등의 올레핀으로 직접 되돌리는 방법이다. 세계적으로 아직 개발 단계이며, 일본에서는 스미토모화학과 마루젠석유화학(丸善石油化学)이 정부가 추진하는 그린이노베이션(GI) 기금 지원 하에 개발에 나서고 있다.

자동차의 테일 램프 등에 사용되는 아크릴수지(PMMA, 폴리메틸메타크릴레이트)나 폴리스티렌은 비교적 단량체(Monomer)의 상태로 쉽게 돌아가는 특성이 있기 때문에 기술적인 전망이 보이고 있다. 예를 들면, 아크릴수지에 대해서는 스미토화학과 일본 제강소(日本製鋼所)가 에히메(愛媛)공장(에히메 현)에 시험 플랜트를 건설, 미쓰비시 케미컬그룹도 혼다와 함께 대응을 추진하고 있다. 폴리스티렌에 대해서는 아사히카세이와 이데미츠코산이 합성 수지를 제조하는 PS 재팬(도쿄)을 설립해 미즈시마(水島)공장(오카야마 현)에서 실증 실험을 시작했다. 도레이도 혼다와 공동으로 자동차용 나일론 6 수지의 케미컬 리사이클을 추진하고 있다.

[3]가스화는 기초 화학물의 원료가 되는 메탄올 등의 알코올류를 생성하는 방법으로, 미쓰비시가스화학이 주력하고 있다. 레조낙홀딩스도 오랜 기간 가스화를 추진하고 있으며, 수소·CO₂와 올레핀 등의 화학물 합성에 사용되는 합성 가스를 생산하고 있다.

-- 사업화가 진행되고 있는 폐플라스틱의 유화 --
[1]~[3]의 케미컬 리사이클 중에서도 사업화가 가장 빠를 것으로 전망되는 것이 [1]의 유화이다. 구미에서 개발이 활성화되고 있으며, 네덜란드와 스페인, 미국에서는 상용 플랜트가 가동되고 있는 사례도 있다. 일본에서도 상용화와 플랜트 건설 계획이 진행되고 있는 등, 사업화 경쟁 양상을 보이고 있다.

일본에서는 주로 3개의 프로젝트가 진행되고 있으며, 그 중에서도 미쓰이화학의 프로젝트가 앞서나가고 있다. 미쓰이화학은 케미컬 리사이클을 한 폐플라스틱 유래의 열분해유를 오사카공장의 크래커에 투입해 제조한 유도품을 올 3월에 발매했다. 열분해유 자체는 유화 사업 등을 전개하는 CFP(히로시마 현)로부터 조달하고 있다.

미쓰비시케미칼과 ENEOS도 사업화 전망을 세웠다. 미쓰비시케미컬의 이바라키사업소(茨城事業所, 이바라키 현)에 국내 최대 규모인 연간 2만 톤의 처리 능력을 가진 플라스틱 유화 설비를 건설, 올해 말에 시운전을 개시할 계획이다. 유화 처리에는 초임계수기술을 이용한 폐플라스틱의 케미컬 리사이클 시스템을 제공하는 영국 Mura Technology의 기술을 도입했다. 원료가 되는 폐플라스틱은 자본 업무 제휴처인 재생 수지를 제조하는 리파인버스(도쿄)로부터 조달한다.

마지막은 새로운 회사를 설립하는 등, 본격적으로 사업화에 돌입한 이데미쓰코산의 프로젝트이다. 이데미쓰코산은 유화 장치 기술을 보유한 환경에너지(히로시마 현)와 공동으로 폐플라스틱을 원료로 한 생성유를 생산하는 ‘케미컬리사이클 재팬’을 2023년 4월에 설립. 올 9월, 유화 설비 건설을 시작해 2025년부터 상업 운전을 개시할 계획이다.

-- 탄소 가격제(Carbon pricing) 등이 촉진제 역할 --
사업화를 위해서는 기술 개발과 함께 폐플라스틱 회수 스킴 구축과 리사이클 소재 시장 조성도 향후 과제이다. 폐플라스틱 회수에서는 하류 시장의 자동차 업체 및 폐차를 회수하는 리사이클 업체와의 연대가 필요하다.

리사이클 소재는 회수, 해체, 선별, 재생 등 여러 공정을 거쳐 제조되며, 현재, 설비 가동률이 낮아 코스트가 높을 수밖에 없다. 그러나, 리사이클 소재에 대한 하류 시장에 해당하는 고객의 의식에도 변화가 보이기 시작해 “2023년부터 타이어 관련 고객을 중심으로 환경에 기여하는 제품으로서의 가치를 인정받게 되었다”(아사히카세이)라고 한다.

정부가 올해 안에 정리할 ‘GX2040’에는 배출량 거래 제도와 화석연료 부과금 도입 등 탄소 가격제 관련 내용도 포함될 것으로 전망된다. 이를 통해 GX 관련 제품 및 사업 등의 부가가치 향상이 촉진될 것으로 기대되고 있다.

 -- 끝 --

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