일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.10.18

일본 최대의 플라스틱 재생 공장 가동
일본 첫 선별 기술로 PP를 고품질로 재생

도요타통상 등 3사의 조인트벤처 기업 PLANIC(시즈오카현)은 22년 10월 11일, 일본 최대 플라스틱 재활용 공장인 오마에자키 공장을 본격 가동했다고 발표했다. 물보다 비중이 작은 액체를 사용한 선별 기술을 일본 최초로 도입했다. 회수한 폐플라스틱을 종류별로 선별하는 정확도가 높기 때문에 폴리프로필렌(PP) 등을 고품질로 재생할 수 있다. 재생재는 주로 자동차 부품용으로 공급할 전망이다.

오마에자키 공장의 부지 면적은 2만 3,107㎡이다. 자동차나 가전에서 나오는 폐플라스틱을 연간 4만톤 수용해, 주로 PP 펠릿(Pellet) 2만 5,000톤과 폴리스틸렌(PS)과 ABS(아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌) 수지 플레이크(Flake) 7,000톤으로 재활용한다. 공장 내 공정은 전(前)처리, 선별, 성형의 세 가지로 크게 나뉜다.

전처리 공정에서는 우선 자력(磁力)으로 금속을 제거한다. 그리고 분쇄기로 60mm 이하까지 폐플라스틱을 작게 부순 후에 가벼운 플라스틱은 풍력으로 날려버린다. 다음 선별 공정에서는 비중이 다른 여러 액체와, 플라스틱의 종류별 비중 차를 이용해 믹스 플라스틱을 종류별로 선별한다.

이 공정을 거치는 이유는, 전처리 공정에서 풍력을 이용해 가벼운 플라스틱을 분리할 때 필름 같은 경우는 부침하는 속도가 느려져 선별 정밀도가 떨어지기 때문이다.

선별 공정에서는 먼저 물보다 비중이 큰 액체 ‘중액(重液)’에 플라스틱을 담근다. 예를 들면 비중 1.1과 1.3의 플라스틱을 물(비중 1)에 넣으면 모두 가라앉지만, 비중 1.2의 중액에 넣으면 1.1은 떠오르고 1.3만 가라앉는다. 그런 현상을 이용해 금속이나 고무, 엔지니어링 플라스틱 등을 가라앉힌다.

금속 등은 오마에자키 공장에서 재활용할 수 없기 때문에 외부 회사의 재활용 원료가 된다. 같은 방법으로 선별하는 타사는 중액에 소금물을 사용하는 경우가 많다. 그러나 PLANIC은 상세한 내용은 공개하지 않지만 재생 플라스틱의 품질에 영향을 미친다는 이유로 소금 이외를 이용한 중액을 이용하고 있다고 한다.

-- PLANIC의 최대 특징은 '경액(輕液)' --
중액을 이용한 선별 후에는 물보다 비중이 작은 액체인 ‘경액’으로 한 번 더 선별한다. 경액을 사용한 선별은 유럽에서는 실용화되었지만 일본에서는 처음이다. PLANIC의 고이케(小池) 대표이사는 “경액 사용은 오마에자키 공장의 가장 큰 특징이다”라고 자랑한다.

유럽에서 폐플라스틱 재활용 사업을 전개하는 프랑스 Galloo Plastics의 기술을 도입했다. 일본에서 경액을 이용한 선별이 없었던 배경에 대해 고이케 대표이사는 “경액은 기온이나 수온에 따라 비중이 쉽게 달라지기 때문에 비중을 일정하게 제어하기가 어렵다”라고 말한다. 경액은 국외에서 수입한다.

경액을 사용함으로써 비중이 1보다 작은 PP와 PE(폴리에틸렌)를 선별할 수 있다. 기존에 PP와 PE를 선별할 때는 조사한 근적외선의 반사광을 측정해 구별하는 방법을 사용했다. 하지만 검은색 플라스틱은 근적외선을 흡수해 버리기 때문에 선별이 어려웠다.

경액을 이용함으로써 자동차 부재에 많은 검은색 PP 등을 고정밀도로 분리할 수 있게 된다. 선별 정확도를 높이면 자동차나 가전에서 사용 가능한 품질과 강도를 가진 재생 PP를 만들 수 있다.

선별의 최종 공정에서는 플라스틱 종류에 따른 대전 용이성의 차이를 이용해 정전기로 PS와 ABS를 선별한다. 복수의 정전 선별기를 조합하여 선별 정밀도를 높였다. PS와 ABS는 컴파운드로 하지 않고 플레이크 상태로 출하한다.

선별이 끝난 PP나 PE는 다음 성형 공정에서 열을 가해 녹인 뒤 펠릿으로 가공한다. 성형 과정에서는 용도에 맞게 버진재나 첨가제를 더한다. 특히 자동차 부품용 이용이 많아질 것으로 예상하고 있으며, 현재는 외부 공장 등에서 재생재를 사용한 자동차 부품도 시작하고 있다. 자동차에 대한 채택은 2~3년 후가 될 것으로 보인다.

PLANIC은 세계에서 폐기물 처리 등을 전개하는 프랑스 베올리아(Veolia)의 일본법인 베올리아 재팬(도쿄), 도요타통상, 도요타자동차 전용의 내외장재를 제조하는 고지마프레스공업 그룹의 재료 조달 부문인 고지마산업(아이치현)이 공동 출자한 회사다.

파쇄된 자동차의 잔여물인 ASR(Automobile Shredder Residue)의 재활용을 일본에서도 추진하기 위해 18년 12월에 설립. 22년 10월 1일에 사업을 시작했다.

베올리아 재팬은 지방자치단체로부터 원료를 조달하는 일이나 플랜트의 운전 지원을 담당한다. 도요타통상은 폐자동차, 가전 유래의 원료 조달, 제품 수지의 판매 지원을, 고지마산업은 수지 컴파운드나 자동차용 부품 생산의 기술 지원을 담당한다.

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