정유·석화기업, '폐기물 열분해' 사업 잰걸음… '탄소중립' 총력

국내 석유화학기업이 폐비닐이나 폐플라스틱을 화학적으로 재활용하는 열분해 기술 개발에 속도를 내고 있다. 열분해 기술은 버려진 자원을 재활용하는 만큼 순환경제와 탄소중립에 있어 핵심 기술로 꼽힌다. 정부도 산업 활성화를 위해 관련 규제 개선에 나서는 모습이다. 

플라스틱 재활용 방식은 크게 기계적 재활용과 화학적 재활용으로 나뉜다. 기계적 재활용은 수거한 폐플라스틱을 얇은 조각형태의 플레이크로 분쇄 후, 이를 용융-압출기에 투입해 펠렛 형태로 제조하는 방식이다. 제조공정이 단순하고, 에너지 소모량이 적으나 반복된 재활용 과정에서 재생 플라스틱의 물성이 저하되는 한계가 있다. 

화학적 재활용에 속하는 열분해 기술은 플라스틱 폐기물을 반응기에 넣고 무산소 환경에서 외부에서 열을 가해 가스, 오일 등으로 분해하는 방식이다. PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌) 등 소재의 폐플라스틱을 활용해 열분해유를 생산할 수 있다. 생산된 열분해유는 정제 과정을 통해 일반 원유와 같이 등유, 경유와 플라스틱 원료인 나프타를 뽑아낼 수 있다.

화학적 재활용은 기술력과 대규모 투자가 필요해 진입 장벽이 높은 영역이나, 저급 폐플라스틱 또한 원료로 사용 가능하며, 기존의 플라스틱과 동일한 품질을 확보할 수 있고 반복적 재활용이 가능하다. 기계적 재활용에 따른 변색이나 미세 이물질 등 안전 및 품질상의 우려도 없어 자원 선순환 가능성을 높이는 기술로 주목받고 있다.

이와 관련, 롯데케미칼은 지난 28일 국내 업계 최초로 폐플라스틱으로 만든 열분해유 기반의 나프타를 활용해 석유화학제품을 상업 생산했다.

생산된 제품은 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate)로, 충격에 강하고 내열도와 투명성이 높아 전기-전자-가전제품 및 자동차 헤드램프 등에 적용되는 고부가 합성수지다.

롯데케미칼은 2030년까지 단기적으로 전자, 자동차, 가전 등 고객사를 중심으로 PC, ABS, PP 등 기존 물리적 재활용을 통한 PCR 제품 판매를 44만t까지 확대할 예정이다. 중장기적으로는 재활용 페트(r-PET)등 화학적 재활용을 통해 41만t, 열분해 기술 상용화를 통한 PE-PP 제품 15만t 생산을 추진한다.

정유사들은 열분해유 생산에 주력하고 있다.

SK이노베이션 자회사 SK지오센트릭은 2025년까지 울산에 21만5000㎡ 부지에 폐플라스틱 재활용 클러스터를 조성하고 연간 열분해유 15만t(투입된 폐플라스틱은 약 20만t) 후처리를 목표로 하고 있다. 

GS칼텍스는 2024년 가동 목표로 연간 5만t 규모의 폐플라스틱 열분해유 생산설비 신설 투자를 모색한다.

현대오일뱅크는 국내 정유사 최초로 열분해유 국제 친환경 제품인증을 취득, 세계 시장 진출을 준비하고 있다. 향후 연간 최대 10만t의 친환경 플라스틱을 생산할 수 있도록 설비 신설도 검토 중인 상태다.

이러한 기업들의 노력에 정부도 규제 개선 방안 등 적극 지원에 나서고 있다.

우선 열분해유 생산활동의 산업분류를 명확하게 규정할 방침이다. 생산시설의 산업단지 입주 절차를 간소화하기 위함이다. 

또 내년까지 화학적 재활용을 통해 제조한 플라스틱 제품에 대해선 폐기물 부담금을 감면하고, 생산자책임재활용 지원금 단가 상향 및 할당비율 확대를 추진한다.

열분해 관련 기술 연구와 시설 투자도 늘릴 계획이다. 고부가가치 원료-연료화 기술 연구개발에 2025년까지 492억원을 투입하기로 했다. 또 지방자치단체 열분해 시설을 올해 4곳에서 2026년까지 10곳으로 늘리기로 했다. 

한 업계 관계자는 "정부의 지원은 시장 확대에 분명 도움이 될 것"이라며 "무엇보다 정부의 관심을 통해 국민 참여율이 높아질 것"이라고 말했다. 

이어 "국민 참여율이 높아지면 재활용 플라스틱 비중도 늘어나고, '재활용 플라스틱을 써야겠다'는 의식도 높아질 것"이라고 강조했다.