어젠 페트병, 내일 옷·화장품 용기…플라스틱 재활용 '사활'

[이데일리 경계영 박순엽 기자] ‘탄소 배출 업종’으로 낙인찍힌 석유화학사들이 앞다퉈 재활용 플라스틱 시장에 뛰어들고 있다. ‘플라스틱 제로’(0) 시대에 살아남을 수 있는 길인 동시에 친환경 흐름과 맞물려 미래 성장성도 큰 분야이기 때문이다. 특히 버려지는 플라스틱을 재활용한다면, 원유로 플라스틱을 생산했을 때보다 온실가스 배출량을 80%가량 감축할 수 있다.

23일 업계에 따르면 LG화학·롯데케미칼·한화솔루션·SK이노베이션·SK케미칼·SKC·효성티앤씨·코오롱인더스트리·GS칼텍스·휴비스 등 주요 석유화학사는 재활용 플라스틱 기술을 확보하려 연구·개발(R&D)은 물론 인수·합병(M&A)이나 지분 투자, 업무협약(MOU) 등을 적극 활용한다.

폐플라스틱, 원유로 재탄생…자원 순환 고리 잇는다

SK종합화학은 ‘친환경 사업으로의 전환’(Carbon to Green)을 선언한 모기업 SK이노베이션(096770) 기조에 맞춰 친환경 ‘도시유전’ 프로젝트를 추진한다. 원유로 플라스틱을 생산하듯, 폐플라스틱 자원 순환 생태계를 통해 플라스틱을 생산하겠다는 의미다.

SK종합화학은 폐플라스틱을 다시 화학 원료로 재탄생시키는 화학적 재활용에 중점을 뒀다. 올해만 지분 투자 등으로 파트너십 3건을 체결하며 △폐비닐에 열을 가해 납사(naphtha) 등 원료를 얻는 열분해 △폐플라스틱을 재활용하는 해중합 등 기술을 갖췄다. SK종합화학은 울산에 미국 브라이트마크와 2024년까지 10만t 처리 규모의 열분해 생산설비를, 캐나다 루프인더스트리와 2025년까지 8만4000t 처리 규모의 해중합 설비를 각각 구축한다. 미국 퓨어사이클테크놀로지와는 5만t 처리 규모의 PP 재활용 공장을 2025년부터 상업 가동할 계획이다.

(그래픽=이데일리 김정훈 기자)

열분해유 관련 기술 개발에 나선 또 다른 기업은 SKC(011790)다. SKC는 일본 칸쿄에네르기와 양해각서를 체결하고 올해 폐플라스틱 열분해 파일럿 설비를 설치해 내년 상반기까지 상업화 기술을 확보할 계획이다. 2023년부터 폐플라스틱 5만여t을 투입해 열분해유 3만 5000t 이상을 생산해 SK피아이씨글로벌 공장 보일러 연료로 사용하고, 향후 순도를 높여 고부가 플라스틱 원료로도 활용할 방침이다. 페트와 같은 소재로 일괄 재활용이 가능한 페트병 포장재 ‘에코라벨’ 사업도 진행한다.

한화솔루션(009830) 역시 에너지기술연구원과 업무협약을 맺고 폐플라스틱을 녹인 열분해유를 질 좋은 원료 화학제품으로 전환하는 기술(PTC)을 공동 개발한다. 충북도와 업무협약을 체결해 열분해 관련 신설 투자를 진행할 때 행정 지원도 받기로 했다. 한화솔루션은 벽지 폐기물에서 폴리염화비닐(PVC) 원료와 가소제를 분리하는 선택적 추출 기술도 개발해 폐기물 양을 줄이는 방안도 연구하고 있다.

국내 페트(PET) 1위 생산 기업인 롯데케미칼(011170)은 2030년까지 울산 페트 공장 34만t 전량을 화학적 재활용 페트 생산으로 전환하겠다는 목표다. 우선 2024년까지 1000억원을 투자해 11만t 규모의 화학적 재활용 페트 공장을 신설하고자 기술 협력 등을 추진하고 있다.

SK케미칼(285130)은 폐플라스틱을 물리적으로 재활용한 ‘에코트리아 R’과 화학적으로 재활용한 ‘에코트리아 CR’ 생산하는 두 전략 모두 취한다. 이들 모두 코폴리에스터로 화장품 용기 등을 만드는 데 공급된다. 특히 SK케미칼은 휴비스(079980)에 화학적 재활용 페트(PET)를 공급하고, 휴비스는 이를 폴리에스터 원사 ‘에코에버 CR’로 만들어 선보였다.

SK케미칼의 화학적 재활용 페트(PET)로 휴비스가 생산하는 ‘에코에버 CR’ 원사. (사진=SK케미칼)

폐플라스틱, 원사부터 필름까지 ‘다양’

더 많은 기술을 필요로 하는 화학적 재활용을 본격화하기에 앞서 기계적(물리적) 재활용부터 우선 상용화하는 석유화학사도 상당수다. 동시에 화학적 재활용을 연구·개발해 투트랙 전략을 구사하겠다는 취지로 풀이된다.

LG화학(051910)은 PCR(재생·Post Consumer Recycled) 플라스틱과 관련해 PCR 고부가합성수지(ABS)·폴리카보네이트(PC) 등 다양한 제품군을 선보였을 뿐만 아니라 세계 최초로 흰색 PCR ABS를 상업생산에 성공했다. 스타트업 이너보틀과 손잡고 화장품 용기 전체를 단일 플라스틱 소재로 바꿀 뿐 아니라 ‘소재→제품→수거→재활용’ 에코 플랫폼을 구축하는 방안도 추진한다.

효성티앤씨(298020)는 이미 페트를 재활용해 만든 원사 ‘리젠’을 노스페이스와 내셔널지오그래픽, 커버낫 등에 공급해 의류로 만들고 있다. GS칼텍스는 폐플라스틱으로 친환경 복합수지를 만들어 아모레퍼시픽 화장품 용기 원료 등으로 공급하고 있다.

코오롱인더(120110)스트리는 기계적 재활용 영역을 주특기인 필름으로 확장했다. 코오롱인더스트리가 개발한 PCR 폴리에스터 필름은 LG생활건강과 롯데알미늄 등에 공급돼 생활용품이나 식품용기를 포장하는 데 활용된다.

삼성증권 ESG연구소는 “전 세계 플라스틱 재활용 시장 규모는 지난해 1290만t였으며 기계적 재활용 방식이 2030년까지 연평균 2.8%, 화학적 재활용 방식이 같은 기간 17.0% 각각 성장할 것”이라며 “물성이나 재활용 횟수에 제한이 없는 화학적 재활용 방식 위주로 기술 상업화가 이뤄지면서 성장세가 가팔라질 것”이라고 봤다.

LG화학 EP소재개발센터 연구원이 PCR PC의 물성을 테스트하고 있다. (사진=LG화학)