세계 최초 화학적 재활용 소재 양산에 성공한 SK케미칼이 국내에 순환 재활용 원료 생산, 실증 연구와 소재 생산까지 이어지는 플라스틱 종합 재활용 솔루션 센터 구축에 나섰다.
SK케미칼은 그린 케미칼 소재를 생산하는 울산공장 부지 내에 폐플라스틱을 화학적으로 분해해 재활용 원료(recycled BHET, r-BHET)를 생산하는 파일럿 설비에 신규 투자를 단행, 기존 코폴리에스터 상업생산 설비와 연결하는 리사이클 이노베이션 센터(Recycle Innovation Center, 이하 RIC)를 구축키로 했다고 18일 밝혔다.
SK케미칼이 국내에 해중합 기술 기반의 리사이클 복합(Complex) 시설을 갖추는 것은 이번이 처음이다. 특히 이번에 새로 지어지는 해중합 파일럿 설비에서는 폐플라스틱을 원료로 재활용 플라스틱 원료(r-BHET)를 생산하게 된다.
해중합 파일럿 설비는 오는 2026년 가동을 목표로 연간 50톤 생산규모로 건설될 예정이다. 페트, 코폴리에스터 등 폴리에스터 계열 소재의 중간 원료 격인 r-BHET는 SK케미칼 화학적 재활용 기술의 핵심이다.
이 시설에서는 일반적인 투명 보틀 형태의 폐플라스틱을 넘어 기존 재활용 공법으로 사용하기 어려웠던 섬유, 필름, 자동차 부품 등 다양한 형태의 저품질 폐플라스틱의 상업화 기술을 검증할 수 있게 된다. 특히 섬유의 경우 하나의 의류 제품에 폴리에스터 원사 뿐 아니라 면을 비롯한 다른 섬유, 단추 등 부자재 등 다양한 형태와 종류의 소재가 섞여 있어 재활용 난이도가 매우 높은 분야로 알려져 있다.
RIC 건설로 SK케미칼은 울산공장 한 곳에 순환 재활용 원료(r-BHET)부터 순환 재활용 소재까지 이어지는 논스톱 연구·생산 체계를 갖추게 됐다. 해중합 파일럿 설비와 함께 △순환 재활용 페트를 제조하는 중합 파일럿 △순환 재활용 코폴리에스터를 양산할 수 있는 상업생산 설비를 기반으로 해중합, 실증 연구, 중합, 양산까지의 전 공정이 한 곳에서 유기적으로 이뤄질 전망이다.
회사 측은 “자동차, 가전, 패션 등 각 산업 별로 버려지는 폐플라스틱의 형태와 종류, 필요로 하는 플라스틱의 품질과 물성도 각기 다르기 때문에 산업 별로 필요한 해중합·소재 생산 프로세스를 빠르게 검증하고 상용화할 수 있는 기술과 역량이 무엇보다 중요하다”며 “RIC가 구축되면 각 산업군에서 요구하는 어려운 난이도의 다양한 난제들에 대해 보다 빠르고 유연하게 솔루션을 제공할 수 있을 것”이라고 설명했다.
RIC가 완공되면 SK케미칼이 추진하고 있는 클로즈드 루프(Closed Loop) 구축이 한층 가속화될 전망이다. 클로즈드 루프는 매립, 소각돼 왔던 폐플라스틱이 수거·분쇄·세척·해중합·중합 등의 과정을 거쳐 석유 기반 플라스틱과 동일한 형태로 다시 생산되고, 이를 원료로 다시 가전, 식음료 용기 등의 제품화로 이어지는 완결적 순환 체계를 말한다.
일반적으로 폐 페트병을 수거해 생산되는 재활용 플라스틱은 대다수 섬유 등 용도로 1차적 재활용이 이뤄지지만, 한번 사용된 섬유 제품은 대다수가 소각·매립되고 있는 실정이다.
해중합 기술 기반 순환 재활용 소재는 폐플라스틱을 분자 단위로 분해해 석유 기반 소재와 동일한 물성, 품질을 구현할 수 있기 때문에 생수병을 다시 생수병으로, 폐가전의 플라스틱을 다시 가전제품에 적용하는 완결적 순환 구조를 구현할 수 있는 기술로 평가받고 있다.
SK케미칼은 RIC를 기반으로 음료, 화장품, 가전, 자동차 등 산업군과 협력을 강화해 폐플라스틱 자원순환 인프라와 안정적인 폐자원 공급망을 확보하고 각 산업에 최적화된 해중합 기술과 노하우를 축적해 대규모 양산 시설 구축을 위한 기반을 완성한다는 계획이다.
안재현 SK케미칼 사장은 “재활용 원료부터 리사이클 플라스틱까지 이어지는 일원화된 연구·생산 체계 구축은 순환 재활용이라는 플라스틱 생태계의 혁신을 가속화하는 중요한 기점이 될 것”이라며 “식·음료, 자동차, 전기전자, 패션 등 각 산업군 기업과 긴밀한 협력을 통해 각 산업군의 완결적 자원 순환 체계를 그려나갈 것”이라고 말했다.
한편, SK케미칼은 지난 2021년 세계 최초로 화학적 재활용 원료를 적용한 순환 재활용 코폴리에스터 상업화, 2022년 국내 최초로 순환 재활용 페트를 공급한 바 있으며, 슈에(Shuye)사의 자산을 인수, SK산토우를 설립하고 재활용 플라스틱 사업을 위한 안정적 생산 기반을 마련해 왔다.
