학술
홈 > 강대신문 > 학술
환경을 위한 한 걸음, 폐기물 자원화
작성자 : 강대신문
작성일 : 2022-03-12 15:25:19
조회 : 91
호년월일 : 제1351호 2022년 3월 14일
발행일 : 2022-03-14
환경을 위한 한 걸음, 폐기물 자원화
삼성전자는 '삼성 갤럭시 언팩 2022'에서 공개할 신제품에 해양 폐기물을 재활용한 친환경 소재를 적용했다고 지난달 7일 밝혔다. 삼성전자는 '유령 그물(Ghost nets)'이라 불리는 버려진 어망을 스마트폰 부품으로 재활용했다고 설명했다. 삼성전자에서 발표한 친환경 소재는 이번에 공개될 것으로 전망되는 갤럭시S22 시리즈 등 새로운 스마트폰에 활용될 예정이다. 폐플라스틱을 재활용한 소재인 PCM과 재활용 종이 등 친환경 소재 또한 제품에 사용할 예정이다.
이에, 폐기물 재활용 소재에 대해 알아보자.
지구를 위한 갤럭시, 폐어망 재활용 소재 적용
지난달 9일, 삼성전자는 ‘삼성 갤럭시 언팩 2022’에서 갤럭시 S22 시리즈를 소개하며, 해당 제품라인에 해양 폐기물 재활용 소재를 적용했다고 밝혔다. 지난해 8월 발표한 ‘지구를 위한 갤럭시(Galaxy for the planet)’라는 친환경 비전을 실현하기 위해 ‘유령 그물’이라고 불리는 폐어망을 스마트폰 부품 소재로 개발한 것이다.
매년 약 1천2백만 톤의 플라스틱이 바다에 버려지고, 그중에서도 폐어망은 해양 생물과 천연 생태계에 심각한 위협을 준다. 어망은 주로 ‘나일론’이라고 불리는 폴리아미드 소재로 만들어지는데, 이 소재는 습기와 수분에 취약하다는 문제점을 갖고 있어 해양에서 수집된 폐어망을 바로 재사용하는 것은 불가능하다.
삼성전자는 한화컴파운드 연구진과의 협업을 통해 소재의 내구성을 확보했다. 폐어망을 분리하고 잘라낸 후 세척해 압출했으며, 독자적인 배합 기술을 적용해 작은 알갱이 형태의 펠렛 양산에 성공했다. 이를 통해 기존의 폴리아미드를 수분 흡수가 낮고 내열성이 뛰어난 폴리아미드 수지 펠렛으로 변환했고, 이후 폴리머 소재 개발 파트너와의 협력을 통해 폐어망을 재활용한 플라스틱 소재를 개발했다. 삼성전자는 친환경 소재 플라스틱 부품 활용을 통해 올해 50톤 이상의 폐어망이 재활용될 것이라고 예상했다.
;)
▲ 삼성전자에서 개발한 폐어망 재활용 소재는 S펜의 안쪽 커버와 제품 측면에 달린 볼륨, 전원 버튼을 안정적으로 지지해주는 키 브래킷 등에 적용된다. 또한, PCM이 포함된 재생 폴리카보네이트는 제품 내부의 전원과 볼륨 키, 스피커 모듈에 적용된다. (출처: 삼성 공식 유튜브)
삼성전자의 또 다른 친환경 소재인 재생 폴리카보네이트에는 소비 후 물질을 뜻하는 PCM이 약 20% 정도 포함돼 있다. 폐물병과 CD 케이스를 분쇄하고 타 첨가제와 플라스틱 원재료를 추가해 만들어지며, PCM을 재활용해 만들어진 플라스틱은 갤럭시 S22 시리즈 및 충전기, 폰케이스 등에 활용되고 있다.
삼성전자는 친환경 소재 사용을 지속하고 제품의 수명주기 재고 및 지속 가능한 방식의 기술을 꾸준히 활용하겠다고 밝혔다. 또한, 2025년까지 모든 갤럭시 신제품에 재활용 소재를 적용하고 제품 패키지에서 플라스틱 소재 제거, 매립 폐기물 제로화 등을 통해 지구의 자원을 재사용하고 재활용할 예정이다.
폐플라스틱으로 기름을 만들어내다
한편 지난 3일, 환경부는 폐기물관리법 시행규칙과 같은 3개 자원순환 분야의 일부개정안을 지난 4일부터 40일간 입법예고한다고 밝혔다. 폐플라스틱으로 만든 기름인 열분해유를 원유의 대체재로써 석유화학 공정의 원료로 재활용할 수 있도록 제도적 기반을 마련한 것이다.
폐플라스틱 재활용 기술은 ‘기계적 재활용’과 ‘화학적 재활용’ 기술로 나뉜다. 기계적 재활용 기술이란 재활용되는 플라스틱 대부분에 적용되는 것으로, 플라스틱을 원료로 기계적 처리 과정을 통해 재생 플라스틱을 제조한다. 그러나 오염도가 높은 플라스틱에 적용할 수 없고, 재활용 과정에서 품질이 낮아진다는 단점을 갖고 있다. 이에 여러 번 재활용하더라도 초기의 물성이 유지 가능한 화학적 재활용이 기계적 재활용의 보완책으로 주목받고 있다. 화학적 재활용이란 고분자 물질인 플라스틱을 화학적 반응을 통해 원료로 되돌리는 기술로, 최근 환경부와 다수 화학기업이 주목하고 있는 ‘열분해유’가 대표적인 예다.
폐플라스틱으로 만든 ‘열분해유’는 폐플라스틱에 열분해 기술을 적용한 것이다. 열분해 기술이란 산소가 없는 조건에서 3~800도의 높은 열을 가해 기름이나 가스를 추출하는 기술이다. 500~600°C 분해에서는 액체 상태의 열분해유가, 700°C 이상의 분해에서는 기체 상태인 일산화탄소와 수소 혼합물의 합성가스가 생산된다. 이렇게 제조된 열분해유는 난방이나 화력 발전소의 연료로 사용할 수 있으며, 원유와 희석해 정제공정에 투입할 경우 플라스틱의 기초원료인 나프타나 휘발유, 경유와 같은 연료유도 생산할 수 있다.
;)
▲ 환경부의 개정안 입법예고 전 SK, GS, 현대오일뱅크는 열분해유와 원유를 희석해 정제공정에 투입할 수 있도록 산업융합 규제샌드박스에 실증특례를 신청해 폐플라스틱 열분해유를 친환경적으로 재활용하기 위한 움직임을 보였다. (출처: 산업융합 규제샌드박스 공식 유튜브)
작년 대비 폐플라스틱은 약 18% 가량 증가했다. 원인은 코로나19로 인한 비대면 주문의 증가였다. 이로 인해 환경 규제 및 환경에 대한 관심도가 올라가며 폐플라스틱 재활용 시장의 긍정적 전망이 예상됐고, 이에 SK, LG, 롯데 등 대기업은 자원 순환형 제품을 제작하고 친환경 석유제품을 생산하려는 움직임을 보이며 폐플라스틱 재활용 사업을 본격화하고 있다. 폐플라스틱 재활용 사업은 플라스틱 폐기물 저감 및 탄소중립 기여, 자원순환 체계 확립 등의 효과를 가져올 것으로 기대되고 있다.
김지연 기자
<jyeonii@kangwon.ac.kr>