[ 목 차 ]

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  화학제품 재활용 공정 기술은 원료·소재·생산·수송·사용·재활용·폐기 등 제품의 전 과정에 있어서 자원 효율성을 극대화함으로써 환경 부하를 최소화하고 에너지 효율을 향상하는 소재 기술을 의미하고 특히 플라스틱 제품의 재활용을 높이는 기술을 의미 ▪ 광의의 화학제품 재활용공정(green process) 기술은 원료·소재·생산·수송·사용·재활용·폐기 등 제품의 전 과정에 있어서 자원 효율성을 극대화함으로써 환경 부하를 최소화하고 에너지 효율을 향상하는 소재 기술을 의미  일반적으로 화학제품인 폐플라스틱의 재활용 공정 기술은 분쇄, 세척, 선별, 건조 등 전처리 공정과 용융, 압출, 방사 등 공정을 통해서 칩, 분쇄 칩, 펠렛, 잉고트 등으로 1차 제품화 ▪ 이물질 분리: 대부분의 용기류에는 이질 재질로 구성되어 재생 시 큰 저해 요소가 되므로 적당한 수단을 가동하여 선 제거 ▪ 분쇄공정: 분쇄공정은 제품 상태로 수집된 폐플라스틱을 세척, 선별, 건조, 성형 등의 후단 공정에 적합하도록 잘게 부수는 공정 ▪ 세척 공정: 일반적으로 분쇄나 파쇄가 된 폐플라스틱에서부터 오염물질을 씻는 단계는 매우 중요하며, 세척 방법은 마찰원리를 이용한 세척 또는 수조에서 씻는 공정 ▪ 선별공정: 각종 이물질과 혼합된 폐플라스틱류로부터 이물질을 분리하는 공정으로는 체선별, 풍력선별, 자력선별, 파쇄 선별, 마찰선별, 정전기 선별 등의 공정 기술이 적용 ▪ 건조공정: 폐플라스틱 속에 남아 있는 수분의 함량은 후속 공정인 가공 공정에서 물성에 치명적인 문제를 발생 ▪ 가공 공정: 용융, 압출성형, 사출성형 등의 공정을 거쳐서 1차 생성물인 펠렛, 플레이크, 잉고트, 파이버 등으로 가공되어 최종제품 생산 공정에 투입 화학제품 재활용 공정 기술7 (2) 필요성  최근 코로나19의 장기화 등에 따라 일회용품 및 방역용품 사용의 증가로 플라스틱 폐기물 발생량 증가가 가속화 ▪ 폐플라스틱은 2015년 하루당 3,738톤에서 2018년 4,884톤으로 증가하는 등 총 가연성 폐기물 증감률인 8.8%에 비해 증가 폭이 큼 ▪ 플라스틱 관련 문제의 대표 논문인 Geyer 등의 연구에 따르면 2015년까지 생산된 전 세계 플라스틱 총량은 약 83억 톤이며 2050년까지 누적 플라스틱 폐기물은 약 120억 톤으로 예측 ▪ 현재까지 발생한 플라스틱 폐기물 63억 톤 중 79%는 바다 또는 토양에 폐기, 12%는 소각, 재활용의 비중은 단 9% 차지 ▪ 플라스틱이 완전히 분해되는 데 걸리는 기간은 200~300년에서 길게는 500년까지 소요되는데, 이는 플라스틱이 처음 생산된 1868년부터 지금까지 모든 제품이 분해되지 않았다는 것임 ▪ 이러한 환경오염은 생태계 파괴는 물론 정화작업을 위한 자금 및 인력을 소비하여 크나큰 손실을 주기 때문에 이를 대체할 만한 소재가 필요 ▪ 바이오플라스틱은 기존의 난분해성 플라스틱과 물성이 비슷하므로 대체품으로 적합하고, 특히 생분해 플라스틱의 경우, 사용 후 폐기하게 되면 자연계에서 분해되기 때문에 환경오염 방지 및 생태계 파괴를 막을 수 있음  경제 규모의 확대 및 생활 수준의 향상으로 폐기물의 형태가 다양화됨에 따라, 선진국들은 순환형 사회 형성을 위해 다양한 정책을 추진 중 ▪ UN은 지속가능발전목표(SDGs)의 글로벌 지표 중 ‘12. 지속할 수 있는 소비와 생산’과 ‘14. 해양자원’에서 플라스틱 사용과 폐기에 관한 지표를 제시 ▪ EU에서는 2025년부터 페트병 생산 시 재활용 소재를 25% 이상 포함해야 하며 2022년부터 식기류, 빨대, 면봉 등 일부 품목은 시장 출시가 금지될 예정 ▪ 화학제품의 생산 공정 방식(PPMs : Product Process Methods) 규제(OECD), 비 환경 친화 제품 규제, 전기전자제품 폐기물처리규제(EU) 등 국제환경규제에 근본적으로 대응하기 위해 제품의 전 과정을 친환경 제품 설계 및 청정생산 공정 기반 Green Process로 전환이 필요 ▪ 화학제품의 사용과 관련하여, 미국, 일본, 독일 등의 선진국들은 경쟁력이 높은 신규전략 산업의 육성을 목표로 대량 발생하는 플라스틱 폐자원으로부터 재생할 수 있는 화학 원료를 제조하고 이를 바탕으로 고부가가치의 응용 제품군을 개발하기 위해 많은 투자  Green Process로 전환을 통해 2030년도 65% 부가가치 창출 효과, 관련 산업 고용계수 8.0 도달, CO2 200만 톤 저감, 에너지 소비 50% 이상 절감 가능 ▪ 해외 기업들은 해양 플라스틱 쓰레기를 재활용해 시멘트도 필요 없는 벽돌을 만들거나 재활용 플라스틱과 고무를 섞어 훌륭한 레고처럼 조립할 수 있는 건축 소재로 만들기도 하는 사업 등장 ▪ 국내에도 GS, SK 등 많은 대기업이 플라스틱 재활용 관련된 사업에 동참