▲ SK지오센트릭의 ‘플라스틱 리사이클 클러스터’가 조성될 SK이노베이션 울산Complex 전경

플라스틱 재활용을 선도하는 ‘세계 최대 도시유전 기업으로의 성장’이라는 청사진을 밝힌 SK지오센트릭이 지속가능한 미래를 위한 친환경 기업으로의 전환을 가속화한다.

SK지오센트릭은 2025년 하반기 완공을 목표로, SK이노베이션 울산Complex(이하 울산CLX) 내 약 1조 7천억원 규모의 플라스틱 재활용 단지인 ‘플라스틱 리사이클 클러스터’를 구축할 계획이다. 이는 SK이노베이션의 주력 생산기지인 울산CLX 내 21만 5천㎡ 부지(약 6만 5천평, 축구장 22개 크기)에 들어설 예정으로 2023년 9월에 착공을 시작하며, 완공 시 연간 약 25만 톤에 달하는 폐플라스틱을 처리할 수 있다.

▲ SK지오센트릭의 ‘플라스틱 리사이클 클러스터’ 단지가 조성될 부지 현장

‘플라스틱 리사이클 클러스터’는 세계 최초로 플라스틱 화학적 재활용 3대 기술을 한곳에서 활용할 수 있는 종합단지로 구축될 예정이다. 고순도 폴리프로필렌(Ultra Pure Recycled Polypropylene(PP), 이하 고순도 PP) 추출 기술, PET 해중합(Depolymerization) 기술, 폐플라스틱을 열분해해 화학 연료화하는 기술 등 플라스틱 화학적 재활용 3대 기술을 울산에 모두 모은 것이다.

| 세계 최초, 3대 화학적 재활용 공정 한 데 모은다 – SK지오센트릭의 플라스틱 리사이클 클러스터

SK지오센트릭은 ‘플라스틱 리사이클 클러스터’에 기존 기계적 재활용(Mechanical Recycling) 방식의 한계를 극복하고, 플라스틱 자원 선순환 체계의 완성을 위해 화학적 재활용(Chemical Recycling) 방식을 도입한다. 화학적 재활용은 플라스틱을 기계로 분쇄, 세척한 뒤 녹이는 기계적 재활용 방식보다 재생 플라스틱 제품의 품질이 일반적인 플라스틱 제품 수준으로 우수하다. 또한, 반복적인 재활용이 가능해 플라스틱 문제에 근본적인 해결책을 제공한다는 점에서 향후 고성장세가 예상된다.

SK지오센트릭 GT1 Squad 박천석 PL은 “플라스틱 리사이클 클러스터는 25만톤의 폐플라스틱으로 연간 약 22만톤의 순수 플라스틱을 생산할 것으로 예상한다”면서 “화학적 재활용(PET 해중합)의 가장 큰 특장점은 플라스틱 폐기물을 분자 단위로 분해해 착색제와 잔류물(오염물질) 등을 제거해 다시 중합한다는 것”이라고 말했다.

이를 위해 SK지오센트릭은 자체적인 플라스틱 재활용 기술 개발에 더해 고순도 PP 추출, PET 해중합 등 화학적 재활용 기술을 보유한 해외 파트너사들과 기술 도입, 합작법인 설립, 지분투자 등 협업을 기반으로 3대 화학적 재활용 공정 기술력을 확보했다.

‘플라스틱 리사이클 클러스터’의 3대 화학적 재활용 중 먼저 소개할 기술은 폐플라스틱을 용매에 녹여 고순도 PP를 추출하는 기술이다. 이는 식품 포장 용기, 자동차 내장재, 가전제품 등 광범위하게 사용되는 폴리프로필렌(PP)을 솔벤트(Solvent)에 녹여 고온/고압을 가해 기체와 액체의 중간 상태로 만들어낸다. 이후 폴리프로필렌 조직 사이로 침투시켜 오염물질을 제거한 뒤 순수한 폴리프로필렌을 뽑아내 재활용할 수 있다.

▲ 지난 10월, SK지오센트릭 나경수 사장(사진 왼쪽)과 美 퓨어사이클 테크놀로지 더스틴 올슨(Dustin Olson) CEO가 서울 종로구 SK그린캠퍼스에서 화상으로 진행된 합작법인 체결식에서 기념사진을 찍고 있다.

이를 위해 SK지오센트릭은 2021년 8월 美 퓨어사이클 테크놀로지(PureCycle Technologies)社와 업무협약(MOU)을 맺었으며, 지난 10월에는 화학적 재활용 생산공장 설립을 위한 합작법인 계약(JVA)을 체결했다. 퓨어사이클 테크놀로지社는 솔벤트를 활용해 폐플라스틱에서 오염물질과 냄새, 색을 제거한 초고순도 재생 PP를 뽑아내는 화학적 재활용 기술을 전 세계에서 유일하게 보유하고 있는 기업이다. 이번 합작법인 체결로 양사는 아시아 최초의 화학적 재활용 PP 상업생산 시작에 나선다. SK지오센트릭은 국내 독점 판매권을 보유하며 중국 및 동남아 주요 국가의 사업권도 확보하고 있어 글로벌 확장이 기대된다.

▲ 10월 19일부터 26일까지(현지시간), 독일 뒤셀도르프에서 개최된 세계 최대 규모의 플라스틱ᆞ고무 산업 박람회 ‘K 2022’의 SK지오센트릭 전시 부스에 소개된 폐플라스틱에서 추출된 고순도 PP(오른쪽) / (우) (왼쪽부터) 폐플라스틱 쓰레기, 폐플라스틱 쓰레기를 잘게 부숴 뭉친 것, 이축연식 PP 필름(BOPP 필름), 솔벤트를 활용해 뽑아낸 고순도 PP

두 번째는 중합된 페트(PET) 고분자를 해체해 원료 물질로 돌려놓는 해중합(Depolymerization) 기술이다. 이 기술은 유색 PET병, 폴리에스터(Polyester) 원단 등 플라스틱을 이루는 큰 분자 덩어리의 중합을 해체시켜 플라스틱의 기초 원료 물질로 되돌리는 것이다. 다시 말해, 복합 물질을 작은 단위체로 분리하는 과정이며, 어떤 원료를 넣어 보다 적은 에너지로 순도 높은 결과물을 뽑아내는 지가 해중합 기술의 핵심이라고 할 수 있다.

▲ 루프인더스트리社의 해중합 기술 소개 – 출처 : 루프인더스트리社

현재 대부분 소각되는 카펫, 폴리에스터 옷감, 유색 PET병 등을 1차 처리한 후 반응기에 넣어 잘게 부수고 나누는 과정들을 거쳐, 투명하게(Purify) 만드는 몇 단계의 과정을 더하면 원유에서 뽑아낸 PET만큼이나 투명하고 깨끗한 PET로 다시 태어나게 된다. 이 투명한 PET는 원유에서 뽑아낸 순수한 PET와 견주어도 물성이나 품질에 손색이 없고, 음식이나 생수를 담는 패키징(Packaging)에도 활용할 만큼 깨끗하다.

SK지오센트릭은 이 기술을 확보하기 위해 2021년 6월, 폐PET병/폐섬유 재활용 혁신 기술을 보유한 캐나다 기업 루프인더스트리(Loop Industries)社에 지분 투자해 아시아 지역 독점권을 확보한 바 있다. 이미 루프인더스트리社는 자체 보유한 해중합 기술로, 에비앙 생수병을 재활용 소재 만들어 한국에 출시한 바 있다.

▲ 2021년 11월, 루프인더스트리社의 다니엘 솔로미타(Daniel Solomita) CEO(왼쪽)와 SK지오센트릭 나경수 사장(오른쪽)이 캐나다 퀘백에 위치한 루프인더스트리社의 생산설비 앞에서 기념사진을 촬영하고 있다.

마지막으로 ‘플라스틱 리사이클 클러스터’에는 SK지오센트릭이 자체 개발한 열분해 및 후처리 시설도 함께 조성된다. 열분해유란 비닐 등 폐플라스틱을 무산소 상태에서 300~800℃의 고온으로 가열해 만든 원유로, 후처리 과정을 거쳐 나프타(Naphtha), 경유 등 다양한 석유화학 제품으로 재활용이 가능한 정제유를 말한다.

열분해유는 다양한 업체에서 생산하고 있지만, 일반적으로 보일러유/난방유 등의 원료로 사용되고 있다. SK이노베이션/SK지오센트릭이 자체 개발 및 보유하고 있는 ‘후처리 기술’이 플라스틱 선순환 체계 구축에 핵심 기술로 꼽히는 이유다. 열분해유 후처리 과정을 통하면 원유를 대신한 석유화학 공정 원료로 활용할 수 있기에 ‘도시유전’이 가능하게 되는 것이다. SK지오센트릭은 지난 5월, 국내 최초로 ‘폐플라스틱을 활용해 생산한 열분해정제유를 석유정제품의 원료로 사용하는 사업의 외부방법론’을 개발해 국내 최초로 환경부 인증을 받았으며, 대전광역시 유성구에 위치한 SK이노베이션 환경과학기술원 연구단지에 열분해유 후처리 실증설비(Scale-up pilot Plant)도 갖췄다.

▲ (좌측 상단) 올해 5월, SK지오센트릭이 서울 종로구 소재 SK서린사옥에서 열분해유 방법론 설명회를 진행하고 있다. / (좌측 하단) 독일 뒤셀도르프에서 개최된 세계 최대 규모의 플라스틱ᆞ고무 산업 박람회 ‘K 2022’의 SK지오센트릭 전시 부스에 소개된 SK지오센트릭의 열분해 기술로 추출된 열분해유(오른쪽) / (우측) 대전광역시 유성구에 위치한 SK이노베이션 환경과학기술원 연구단지 내 열분해유 후처리 실증설비(Scale-up pilot Plant)

이처럼 SK지오센트릭은 3대 재활용 기술을 모두 확보해 각 공정들 간의 시너지를 확보하고 경쟁력을 높이고 있으며, 순환경제 구축 및 선도에 기여할 것으로 기대하고 있다. SK지오센트릭은 향후 ‘플라스틱 리사이클 클러스터’를 아시아, 유럽까지 확장하겠다는 목표도 가지고 있다.

이를 위해 SK지오센트릭은 올해 6월, 프랑스 환경 전문기업 수에즈(SUEZ)와 플라스틱 재활용 합작법인 설립을 위한 업무협약을 체결했다. 지난 10월에는 글로벌 가전기업 하이얼(Haier)社와 중국 내 PP 등 플라스틱 재활용 협력을 위한 양해각서를 체결하기도 했다.

SK지오센트릭 나경수 사장은 “한국 기업이 글로벌 플라스틱 재활용 시장을 선도할 수 있도록 지속적으로 노력할 것”이라며 “소각, 매립되는 플라스틱을 줄이고 탄소감축에도 기여하도록 최선을 다하겠다”고 전했다.