다시.플라스틱
RE.Plastics

Unsustainable Society

지속 가능하지 않은 플라스틱 사회

플라스틱은 싸고, 가벼우며, 열성과 강도가 뛰어난 물성으로 산업계 주력 소재가 됐습니다. 석유 원료 기반의 플라스틱 합성은 석유 채굴량 증가와 함께 1950년 200만톤에서 2015년 3억8000만톤으로 190배가 됐고요.

특히 최근엔 코로나19로 인해 외식・회식이 줄고, 배달과 간편식 판매량이 늘고, 일회용 마스크가 매일 한 장씩 사용되는 동안, 우리나라 일일 플라스틱 배출량은 2019년 741톤에서 2020년 855톤으로 약 15% 증가했습니다.

Microplastics

현실이 된 미세플라스틱의 위협

탄소계 고분자 합성소재인 플라스틱은 박테리아・곰팡이 효소로 생분해되지 않는 특성 덕분에, 식품 부패를 방지하는 보관・포장재로 광범위하게 애용됩니다. 그러나 같은 이유로 소각 과정에서 이산화탄소를 방출하며, 매립될 경우 50~1,000년에 걸쳐 미세 (직경 5mm 이하) 플라스틱을 배출합니다.

플라스틱 폐기물의 79%는 땅속에 매립되거나 해양으로 유입되는데, 2019년 기준 소각 비용을 피해 전국에 생겨난 불법 쓰레기산이 약 120만톤에 이르고, 매년 전세계의 바다에 버려지는 플라스틱은 800만톤 이상입니다.

그 결과 개인이 한 해에 식품・식수로 섭취하는 미세 플라스틱이 약 15g (신용카드 1장)으로 추정됩니다. 더 이상 북극곰만 위기에 처한 건 아니겠죠.

Greenhouse Gas + Plastics

동전의 양면과 같은 온실가스와 플라스틱

화석연료 사용은 온실가스 (CO2, CH4) 배출로 이어져 지구의 환경을 점점 가혹하게만듭니다. 해수면 상승으로 도시와 농경지가 물에 잠기고 (우리나라 국토도 2030년5% 이상 침수), 이산화탄소를 더 흡수한 해양은 산성화되어 결국 생태계가 붕괴되지요.

플라스틱의 99%는 화석연료의 부산물인 나프타(Naphtha)를 원료로 생산되며, 석유 및 가스 추출, 분해, 중합, 압축, 정제, 소각의 생애 주기에 걸쳐 전세계 탄소 배출 예산의 약 13%를 차지합니다. 1리터의 플라스틱 병 하나를 생산하기 위해 1/4 리터의 석유가 필요하단 사실을 알고 있나요?

Carbon Neutrality

탄소중립을 향한 지구의 노력

탄소중립은 온실가스의 배출량 감축, (산림)흡수, (CCUS*)제거를 통해 실질 배출량이 0이 되는 ‘Net Zero’ 상태를 2050년까지 달성하려는 범 지구적 합의입니다. 우리나라도 2020년말 대통령 직속 ‘2050 탄소중립위원회’를 설치하고 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC)’인 2018년 배출 총량 대비 40% 감축을 위한 정책을 적극 추진 중이고요.

이 중 플라스틱 자원순환 시스템의 구축은 탄소중립 사회 실현에 중요한 비중을 차지합니다. 생분해성 바이오 플라스틱 도입을 늘리고, 일회용 플라스틱을 단계적 폐지하는 ‘탈플라스틱’ 정책의 추진과 함께, 플라스틱 폐기물의 수거・선별 작업을 자동화하고, 생산-소비-배출-선별-재활용 단계별 통계 정보 시스템을 구축하려는 노력이 확산되고 있지요.

플라스틱 재활용의 불편한 진실

01. 플라스틱 재활용률 : 22.8%

Plastic Recycling Cycle

국내에서 플라스틱 폐기물은; (1) 분리배출, (2) 수거, (3) 민간/공공 폐기물 종합선별, (4) PE/PP/PS/PET 플라스틱 선별-재생, (5) 섬유/제품 제조의 과정을 거쳐 재활용됩니다.

가정에서는 환경부 지침대로 (내용물) 비우고, 씻고, (라벨) 제거하고, 분리 배출하지만, 최종 재활용되는 양은 22.8%에 불과합니다. 종합선별장이 일차 선별한 폐플라스틱 63.3% 중 품질이 양호한 24%만을 플라스틱 재생공장이 매입하면, 그 중 약 95%가 펠릿 제품으로 완성되기 때문입니다. 60% x 24% x 95% = 22.8% (*화력발전용 고체연료 생산 수량 제외)

특히 의류, 가방, 장섬유 등의 원료로 재활용 수요가 매우 높은 고품질 페트병의 재활용률은 전체 폐기물 24만톤 중 2.8만톤(11%)에 불과해서, 연간 2.2만톤의 폐페트병을
수입해야 합니다 (2020년 기준).

02. 재활용품 가격의 4배에 달하는 선별 비용

Economies Behind

이러한 현상의 근본 원인은 국내 플라스틱 재활용 산업의 구조적인 경제성
부족입니다.

  • 수거・선별 비용이 재활용품 (펠릿) 가격의 약 4배
  • 폐기물 매립・소각 비용이 최근 5배로 급등
  • 영세한 소규모 선별장들 (전국 250여 업체 중 60% 민간)
  • 선별장 대부분이 자동화 설비 투자 여력 없음
  • 수선별 의존에 의한 낮은 수율 (분당 25~30건 처리)

그렇지만 페트병 라벨을 떼고 물로 씻어서 분리배출하는 시민 의식은 항상
기본이겠죠? (검정 비닐봉지에 묻지마 배출은 NO-!)

03. 인간 존엄성을 위협하는 노동 현장

Inhumane Work Conditions

시군구 단위 자원재활용센터(종합선별장)의 선별 프로세스는 통상:

  • (1) 인입물 적재
  • (2) 사전 (대형/가전/종이/캔/비닐봉지) 선별
  • (3) 재질 (PE-PET-PP-PS) 선별
  • (4) 최종 (PE/PET/PP 잔존물) 선별 순으로 진행됩니다.

일부 공공 재활용센터들 중 재질 선별 단계에 풍력선별기를 도입한 곳도 있지만, 대다수는 100% 수선별입니다. 15~30미터 컨베이어 주변에 10~20명의 인원이 배치되어, 0.2~3m/s 속도로 이동하는 쓰레기 더미 속에서 4~6종의 재활용품을 쉴 새 없이 골라냅니다.

우리가 매일 쏟아내는 수백 톤 폐기물의 이면에, 사고의 위험과 악취・소음・먼지로 뒤덮힌 환경에서 50분 작업-10분 휴식을 반복하며 하루 8시간 이상을 견뎌야 하는, 인간의 존엄성마저 위협받는 열악한 노동 환경을 아는 사람은 많지 않지요.

플라스틱 선별 기술의 혁신.
  그리고 탄소중립

Unlocking Productivity

수선별 대비 6배 생산성의 혁신

선별 프로세스의 자동화는 이러한 작업 방식을 개선하는 동시에, 플라스틱 재활용 산업이 처한 경제성 부족 문제를 혁신적으로 해결할 수 있습니다.

고속 델타 로봇과 결합한 NIR-Deep Learning 듀얼 분석엔진은 수선(20~25pick)의 6배에 달하는 분당 150pick으로 노동 집약적인 선별 프로세스의 총소유 비용을 획기적으로 절감합니다. 또한 컨베이어의 속도가 빨라져도 최대 99.9%의 높은 선별 정확도를 유지합니다.

결과적으로, 자원재활용센터의 선별 비용이 줄고 품질이 높아지면, 소각・ 매립・고체연료화 비중이 줄고 재활용품 생산률이 개선되는 선순환을 기대할 수 있습니다. 우리가 바라는 ‘탄소중립’ 실현도 그만큼 가까워 질 테고요.

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