사업소개
폐기물종합재활용업

■ 사업개요

– 열분해 기술을 통한 모든 폐기물의 화학적 재활용 –
■ 폐기물종합재활용업 과정
■ 열분해란?
열분해 기술은 폐플라스틱을 무산소 상태에서 열을 가해 내부의 유기성 물질을 화학적으로 분해하는 공정입니다.

이 과정에서 공기나 산소 같은 산화제가 공급되지 않기 때문에 소각이 일어나지 않고, 대신 플라스틱이 열을 흡수하여 가스, 오일, 기타 잔류물로 분해됩니다.

이 기술은 이미 목탄 생산이나 석탄에서 코크스를 생산할 때 사용되었던 기술로, 최근에는 폐플라스틱 재활용 분야에도 적용되어 현재 상용화 단계에 이르고 있습니다. 고분자 상태의 플라스틱을 저분자 상태로 되돌리는 이 프로세스는 에너지가 필요한 흡열반응으로, 일반적으로 약 400~600℃까지 가열해야 합니다. 이를 위해 추가적인 에너지 소모가 요구되며, 열분해 산물을 이용하기 위해서는 별도의 분리 및 정제 공정을 거쳐야 하므로 관련된 추가 설비도 필요합니다.
공정의 특성상 발화 및 폭발 위험이 공존하므로 시설 운영 시 안전 대책 또한 필수적입니다. 열분해 기술을 통해 생산되는 최종 산물은 나프타 등 정유 제품과 가스로, 다양한 산업 용도로 재활용이 가능합니다.

열분해 기술은 특히 플라스틱, 바이오매스, 폐타이어 등 다양한 폐기물 처리에 효과적이며, 환경 오염을 줄이고 지속 가능한 자원 관리를 실현하는 데 기여합니다.

■ 열분해 기술의 목적 및 필요성

– 열분해 기술의 목적

열분해 기술은 폐플라스틱을 유용한 연료와 잔재로 재활용함으로써, 소각 대비 온실가스 배출을 줄이는 것을 주요 목적으로 합니다.
플라스틱 폐기물은 환경 오염의 주요 원인 중 하나로, 이를 효과적으로 처리하고 재활용하는 기술이 필요합니다.

열분해 기술을 통해 다음과 같은 이점을 실현할 수 있습니다.

  • 온실가스 배출 감소
  • 자원 재활용
  • 에너지 회수
  • 환경 보호

– 열분해 기술의 필요성

  • 탄소중립 정책의 추진
  • 1992년 유엔기후변화협약(UNFCCC)은 기후변화에 대한 선언적 국제연합 기본협약으로, 가입 당사국들이 자국의 온실가스 배출량 감축을 위한 정책을 수립하고 이행하며, 국가 통계와 이행 보고서를 제출하도록 하고 있습니다.
  • 1997년 교토의정서는 온실가스 감축을 위해 역사적 책임이 있는 선진국들에 법적 구속력을 갖는 감축 의무를 설정하였고, 2005년 발효하여 2020년 만료되었습니다.
  • 2015년 파리협정은 교토의정서를 대체하여 모든 국가가 참여하는 보편적 기후변화 대응 체제를 마련하였으며, 지구의 평균 온도 상승을 2℃ 이하로 유지하고 1.5℃ 이하로 제한하기 위한 노력을 명시하고 있습니다.
  • 2015년 파리협정은 교토의정서를 대체하여 모든 국가가 참여하는 보편적 기후변화 대응 체제를 마련하였으며, 지구의 평균 온도 상승을 2℃ 이하로 유지하고 1.5℃ 이하로 제한하기 위한 노력을 명시하고 있습니다.
  • 2018년 IPCC는 파리협정에서 합의된 1.5℃ 목표의 과학적 근거를 마련하였으며, 이에 따라 유엔기후변화협약 당사국 총회는 IPCC에 과학적 보고서를 요청하였습니다.
  • 국내 정책 현황
  • 2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안 (2021년 10월): 산업 부문의 국가 온실가스 감축목표를 2018년 260.5백만tCO2eq에서 2030년 222.6백만tCO2eq로 설정하였으며, 이를 위해 폐플라스틱 자원순환을 통한 원료 활용을 증대시키는 방향으로 계획을 수립하였습니다.
  • 2050 탄소중립 시나리오안 (2021년 10월): 산업 부문의 국가 온실가스 배출량을 2018년 대비 80.4% 감축하는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 폐플라스틱 원료 활용률을 증가시켜 목표를 달성하고자 합니다. 폐기물 부문에서는 2018년 대비 74.3% 감축을 목표로 하고 있으며, 생활폐기물 및 사업장폐기물 재활용률을 각각 90%, 94%로 설정하고 있습니다.
  • 탄소중립 정책을 위한 열분해 기술
  • BASF사의 Life Cycle Assessment (LCA) 조사에 따르면, 혼합 플라스틱 폐기물의 열분해는 소각 대비 약 50%의 온실가스 배출 저감 효과가 있습니다. 구체적으로, 열분해는 1톤의 혼합 플라스틱 폐기물당 소각보다 1톤 적은 CO₂를 배출합니다.

이 연구결과는 열분해 기술이 온실가스배출을 줄이고, 환경 보호에 크게 기여할 수 있음을 보여줍니다.

■ 열분해 기술 소개

– 작동원리

열분해 기술은 폐플라스틱을 고온 환경에서 분해하여 유용한 연료와 재활용 가능한 잔류물을 생성하는 과정입니다. 아래 그림은 폐플라스틱 열분해의 주요 단계를 설명합니다.

  • 폐플라스틱 수집: 비닐 등의 폐플라스틱을 수거합니다.
  • 열분해로 투입: 수집된 폐플라스틱을 열분해로에 투입합니다.
  • 고온 가열: 열분해로에서 폐플라스틱을 고온으로 가열합니다.
  • 열분해유 생산: 폐플리스틱이 분해되어 열분해유, 가스, 물, 잔재 등이 생산됩니다.
  • 재활용: 생성된 열분해유를 플라스틱 제조등에 사용합니다.