플라스틱은 널리 사용되지만, 그만큼 폐기 문제도 심각합니다.
기존에는 주로 기계적 재활용(mechanical recycling)이 사용되어 왔지만,
품질 저하, 오염물 혼입 등의 문제로 효율이 낮았습니다.
최근에는 이를 보완하고자 화학적 재활용(chemical recycling) 기술이 주목받고 있습니다.
이번 글에서는 플라스틱을 화학적으로 재활용하는 다양한 방법과 그 원리를 정리합니다.
1. 화학적 재활용이란?
화학적 재활용은 플라스틱을 다시 원료 상태로 되돌리거나,
분자 수준에서 해체 및 재합성하여 새로운 플라스틱이나 화학 제품으로 전환하는 기술입니다.
주요 특징
- 플라스틱을 단량체(mononer) 또는 석유유사 물질로 분해
- 혼합·오염 플라스틱에도 적용 가능
- 재활용 후 품질 저하가 적음
2. 주요 화학적 재활용 기술
① 열분해(Pyrolysis)
- 산소 없는 고온(400~800℃) 환경에서 플라스틱을 가열
- 오일, 가스, 왁스 등의 석유계 물질로 분해
- PE, PP, PS 등에 적합
② 가스화(Gasification)
- 고온·고압에서 플라스틱을 분해해 합성가스(Syngas, CO+H₂) 생성
- 이 합성가스를 통해 연료, 화학제품 생산 가능
③ 해중합(Depolymerization)
- PET, PLA 등 가수분해 가능한 플라스틱을 단량체로 역반응시켜 원료 재생산
- 화학적 촉매 또는 효소 사용
④ 용해 및 용매 처리(Solvolysis)
- 특정 유기용매를 이용해 플라스틱을 용해 및 분리
- PET, 폴리우레탄 등 다층 구조 플라스틱에 적합
미세플라스틱의 해양 생태계 영향
전 세계 바다에는 매년 1천만 톤이 넘는 플라스틱이 유입됩니다.이 중 대부분은 시간이 지남에 따라 미세플라스틱(Microplastics)으로 변해 해양 환경에 축적되고 있습니다.미세플라스틱은 단지 물
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3. 기술별 비교표
| 방법 | 대상 소재 | 온도 | 생성물 |
|---|---|---|---|
| 열분해 | PE, PP, PS | 400~800℃ | 오일, 가스 |
| 가스화 | 혼합 폐플라스틱 | 800~1200℃ | 합성가스 |
| 해중합 | PET, PLA | 100~250℃ | 단량체 |
| 용매 처리 | 다층 플라스틱 | 상대적으로 낮음 | 분리된 고분자 |
4. 화학 재활용의 장점
- 재활용 범위 확대: 기계적 방식보다 다양한 소재 처리 가능
- 고품질 플라스틱 재생 가능 (순환 경제 기여)
- 혼합/오염된 플라스틱도 처리 가능
분해되지 않는 플라스틱: 환경적 문제점 분석
플라스틱은 현대 산업과 생활에서 빠질 수 없는 소재지만,그 편리함 뒤에는 심각한 환경 문제가 숨어 있습니다.특히 자연에서 분해되지 않는 특성은 장기적인 생태계 피해로 이어지고 있으며,
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5. 단점 및 한계
- 설비 투자 비용이 크고 기술이 복잡함
- 고온 공정은 에너지 소비량 많음
- 공정 효율과 경제성 확보가 과제
6. 실제 적용 사례
- Loop Industries: 해중합 기반 PET 재생 기술 상용화
- Plastic Energy (영국): 폐비닐 열분해 후 오일 생산
- SK지오센트릭: 열분해 오일로 납사 대체 계획
- BASF, Dow 등 글로벌 화학사도 화학재활용 확대 중
7. 한국의 현황과 과제
한국은 현재 재활용률이 낮고, 대부분 폐플라스틱이 소각되거나 매립됩니다.
화학적 재활용은 향후 탄소중립, 순환경제 달성에 핵심 역할을 할 수 있으나,
기술 표준화, 규제 완화, 산업 생태계 조성이 필요합니다.
결론
화학적 재활용은 플라스틱 폐기 문제를 해결하기 위한 차세대 핵심 기술입니다.
기계적 재활용의 한계를 넘어서 다양한 폐플라스틱을 고품질 자원으로 되돌릴 수 있는 가능성을 제시합니다.
다만, 기술의 고도화와 경제성 확보, 인프라 구축이 병행되어야 하며,
정부, 산업, 소비자가 함께 순환형 자원 사회로 나아가는 실천이 필요합니다.