엘지화학이 지방자치단체 화성시와 PVC로 만든 실크벽지의 자원 선순환을 위해 업무협약을 체결했다. 플라스틱 번호 3번 PVC로 만드는 실크벽지는 버려지면 자원낭비이고 환경오염으로 이어진다.
수거된 실크벽지에서 각종 이물질을 제거해 종이분말은 종이 몰드, 계란판 부재료 등으로 사용하고 PVC 코팅은 엘지화학에 제공한다. 엘지화학은 여기에 물성 강화 처방과 컴파운딩 기술을 접목시킨다.
1. 엘지화학과 화성시 실크벽지 수거 시범사업 선순환 업무협약 체결
실크벽지 자원 선순환을 위해 업무협약이 체결됐다. 실크벽지는 천연 실크가 아니고 PVC이다. PVC는 폴리염화비닐의 약자이다. PVC로 된 폐벽지를 분리배출 수거 후 재활용 체계 구축하는 협업이 이뤄진다. 2022년 6월 17일 엘지화학과 화성시가 업무협약 MOU를 체결했다.
실크벽지는 가정에서 도배지로 사용된다. 재생원료로 재활용할 수 있는 유용한 자원이다. 그러나 그동안은 수거 시스템 부재로 전략 소각하고 있는 실정이다.
이번 업무협약에 따라 화성시는 시민을 대상으로 실크 폐벽지 분리배출 교육과 홍보, 정책 수립을 하고 있다. 시범사업에 화성시내 8개 공동주택 단지가 참여의사를 밝혔다. 이후 시범사업 성과에 따라 화성시 전역으로 확대 적용해 나갈 계획이다.
화성시는 실크벽지를 수거해 화성시 자원화시설(화성 팔탄면 고주리)에 보관 후 재활용 업체 (주)성지에 인계한다. 성지회사는 수거된 폐벽지의 종이층과 PVC 코팅층을 분리한다.
각종 이물질을 제거해 종이분말은 종이 몰드, 계란판 부재료 등으로 사용하고 PVC 코팅은 엘지화학에 제공한다. 엘지화학은 여기에 물성 강화 처방과 컴파운딩 기술을 접목시킨다.
그결과 태어나는 것이 고순도의 ‘소비자 사용 후 재활용 PVC'(PCR-PVC)이다. PCR= Post consumer Recycled의 뜻이다. post는 지난, 후의 뜻이고 consumer는 소비, 사용을 의미하고 리사이클드는 재활용의 의미이다.
엘지화학은 이것을 바닥재 등 다양한 제품군에 적용할 구상을 하고 있다. 또한 이를 활용할 수 있는 재활용 시장을 확대하고 신규시장 진출도 개척할 계획이다. 엘지화학에는 친환경 브랜드 LETZero(렛제로)가 있다.
이 사업은 황영신 엘지화확 PVC 가소제 사업부장이 이끌고 있다. 화성시 지방자치단체와의 시범사업은 선순환의 시작이다. 일상생활 속에서 소각되거나 버려지는 폐플라스틱을 자원으로 순환할 수 있는 산업의 본보기이고 환경운동의 기폭제이다.
2. 플라스틱의 원료 오필렌 그리고 나프타
플라스틱은 고분자 화합물의 일종이고 천연수지(natural resin)를 흉내 내어 만든 물질이라 합성수지라고 부른다. 천연수지는 송진 등의 끈적이며 접착 성질이 있는 물질이다. 바르고 건조하면 방수의 성질이 생겨서 여전히 광범위하게 사용된다.
플라스틱의 원료는 원유(구체적으로 나프타)에서 추출한 ‘올레핀(Olefin)’이다. 올레핀은 탄소 간 이중 결합구조를 띠는 화합물이다. 석유화학산업의 쌀이라는 별칭이 있고 미래 성장동력이다. 올레핀에는 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔이 포함된다.
원유 정제 과정에서 추출되는 나프타(=Naphtha, 납사)나 중질 유분 등에서 올레핀 계열의 다양한 석유화합물질이 생산된다. 나프타는 석유 정제물의 일종으로 석유 정제시 140~180도 사이에서 분리되어 나오는 고분자 탄소화합물로 된 휘발성의 기름이다.
나프타는 중질 가솔린이라고도 부른다. 즉, 석유의 액체 탄화수소 중 가장 가볍고 가방 휘발성 강한 성분들이다. 나프타를 이용하여 올레핀과 방향족을 생산한다.
상압증류탑(CDU)에서 추출된 나프타는 후처리를 통해 경질 나프타와 중질 나프타로 분류된다. 경질 나프타는 나프타분해설비(=NCC)를 통해 에틸렌, 프로필렌, BTX 등의 기초 유분으로 전환된다. 이것이 올레핀이다.
100도~220도 범위에서 증류되는 중질 나프타는 수첨설비, 개질 설비(reformer)와 분리정제를 통해 벤젠, 톨루엔, 파라자일렌 등의 방향족으로 전환된다.
나프타를 섭씨 800도 씨 이상의 가열로에 투입시키면 탄소 연결고리가 분해되면서 탄소가 하나에서 네 개인 경질 탄화수소 혼합물인 에틸렌, 프로필렌, 벤젠(방향족) 등의 기초원료가 생산된다. 다시 이를 원료로 합성수지와 합성섬유, 염료 등의 화학제품들이 만들어진다.
3. 비닐, 플라스틱 재활용 분류 체계
플라스틱에서 나오는 독성물질은 1987년부터 알려졌다. 여러 임상실험에서 이 사실이 재확인되었고 올해 네덜란드 팀이 사람의 혈액에서까지 미세 플라스틱을 발견했다.
플라스틱은 재활용을 거듭할 때마다 품질이 나빠지는 특징이 있다. 그래서 미국 콜로라도주립대의 Jianbo Zho박사가 분자의 종류가 동일해서 몇 번을 재활용해도 본래의 성질이 유지되는 실용적인 플라스틱 제조기술을 발견했다.
영어권에서 플라스틱은 한국으로 치면 ‘비닐’이다. 비닐봉투가 영어로는 플라스틱 백 plastic bag이다. 플라스틱 종류만 해도 총 41가지이다. 제품에 따라 원료가 다르고 종류에 따라 재활용하는 방법도 다르다.
나일론은 폴리아미드(=PA)라는 플라스틱이다. 미국 듀폰사의 상표명이자 프라이판 코팅물질 테플론(테프론 PTFE)은 폴리테트라 플루오로 에틸(polytetrafluoroethylene)이라는 특수 플라스틱이다.
젖병 소재로 매우 비싼 특수 플라스틱 PES(폴리에스테르설푼)과 PPSU(폴리페닐설폰)가 있다. PES는 갈색을 띠는 플라스틱으로 미국 FDA가 인체에 안전한 소재라고 인정했다. PPSU는 내구성과 내열성이 있고 가벼워서 의료 기구에 사용된다.
환경호르몬 유발물질인 비스페놀A(=BPA)검출되지 않는다는 BPA-FREE 마크를 확인할 필요가 있다. 플리스틱을 안쓸 수 없는 분야에서는 되도록 좋다는 수지를 쓸 뿐이지 환경호르몬에서 완전히 안전하다고 보장할 수 없다.
플라스틱 제품을 들여다보면 세모꼴 안에 어떤 종류인지 알려주는 재활용 번호가 있다. 재활용 번호는 미국에서 먼저 시작되었다. 플라스틱은 1번 부터 7번까지 있다.
국제표준화 기구에 따라 숫자로 표기하는 경우도 있고, 국내 생산 및 유통만 되는 제품은 한글로 표기되어 있다. 번호는 해당 플라스틱을 만든 수지(원료)의 종류를 나타낸다.
이중에 3번과 7번은 아직 재활용이 안된다. 유색 플라스틱은 어떤 화학물이 들어있나 알 수 있고 그 화학물의 안전성이 확인됐을 때만 재활용된다.
1번은 생수병 등에 쓰이는 플라스틱이다. 1회용이어서 재사용에는 적합하지 않으나 자원으로 재활용 가능하다. 3번, 4번, 7번은 독성이 매우 심하고 재활용 하지 않는다.
6번은 가볍고 성형성이 좋으나 열에 약하고 재활용이 어렵다. 2번, 5번은 열에 강하고 양호하며 재활용 된다. 그래도 꼭 필요할 때만 쓰고 장기적으로 사용안하는게 낫다.
7번은 other, 즉 1개 이상의 플라스틱이 혼합됐거나 1~6번 이외의 다른 재질이 사용된 경우이다. 정확한 재질을 알 수 없으면 재활용이 어렵다.
1번은 PET(=PETE, polyethylene therephthalate)로 표기된다. 폴리에틸렌 테레프랄레이트의 약자이다. 생수병에 쓰인다. 한번쓰고 나서 재활용통에 넣는게 좋다.
2번은 고밀도 폴리에틸렌(HDP)이다. 내열 온도가 높아 전자레인지에서도 형태가 보존된다. 세제용기, 물통, 장난감 등 다양한 생활용품에 쓰인다.
3번은 폴리염화비닐(polyvinyl chloride이다. 약자로 PVC이다. 인조가죽 신발, 가방, 우비 등에 쓰인다. 열에 약하고 태우면 독성가스와 환경호르몬을 다량 방출한다. 재활용도 어려워서 기술개발이 더 필요하다.
4번은 저밀도 폴리에틸렌으로 비닐봉지, 필름, 포장재 등 단단하지 않고 투명한 제품에 사용된다. 재활용이 매우 어려워 사용을 자제하는 것이 좋다.
5번은 폴리프로필렌(polypropylene)이다. 밀폐용기, 주방용품, 자동차 내장재, 컵 등의 재료이다. 열을 견디는 속성이 강해서 고온에서도 변형되지 않아 젖병, 의료장비, 보건용 마스크에 사용되고 재활용도 된다.
6번은 폴리스티렌(폴리스타이렌, polystyrene)이다. 원하는 모양으로 만들기 쉽고 가벼워 요크르트병이나 계량컵으로 많이 사용된다. 열에 약해 전자레인지에 넣을 수 없다. 재활용도 되지 않는다.
플라스틱 분류 번호 3번인 PVC로 만든 실크 벽지를 재활용하는 시범사업을 LG화학과 화성시가 추진한다. 실크 벽지에서 각종 이물질을 제거해 종이분말은 종이 몰드, 계란판 부재료 등으로 사용하고 PVC 코팅은 엘지화학에 제공한다. 엘지화학은 여기에 물성 강화 처방과 컴파운딩 기술을 접목시킨다.
