"SK, 열분해유 후처리 기술 선도···2025년 상용화 목표"

"2025년까지 후처리된 열분해유 상용화를 목표로 하고 있다. SK가 수 십 년 간 쌓아온 정제 및 석유화학 R&D(연구개발) 역량을 바탕으로 이 시장을 선도하겠다."

김태진 SK이노베이션 환경과학기술원 환경기술연구센터장은 지난 18일 기자와 만나 SK가 집중 연구중인 열분해유 후처리 기술에 대해 이같이 강조했다.

열분해유는 비닐봉지 등 폐플라스틱을 300~800도 고온에서 가열을 통해 가스, 오일 등으로 분해해 만들어낸 원유 성상의 기름을 뜻한다. 열분해유 내 포함된 염소, 황 등 다양한 불순물을 제거하는 과정을 열분해유 후처리하고 한다. 후처리까지 거친 열분해유는 납사, 경유, 중유 등 고품질 연료유 및 석유화학 제품 공정에 투입이 가능해진다.

SK이노베이션의 자회사 SK지오센트릭은 현재 단일재질로 이뤄진 페트(PET) 등을 대상으로 하는 물리적 재활용은 물론 복합재질로 이뤄진 플라스틱을 대상으로 화학적 재활용도 추진한다.

화학적 재활용을 위해 필요한 용매추출, 해중합, 열분해 기술을 모두 확보했다. 이를 통해 2027년까지 SK지오센트릭이 국내외에서 생산하게 될 플라스틱 최소 250만톤 이상에 대해 100% 재활용하겠다는 계획이다. '플라스틱 재활용 끝판왕'이 되는 셈이다.

열분해유 후처리 기술은 매립이나 소각될 수 밖에 없는 다양한 폐비닐을 원유로 재활용 할 수 있단 점에서 각광받는다. 재활용이 까다로운 'OTHER' 표시가 붙은 비닐도 열분해유대상이다.

김 센터장은 "플라스틱마다 특성이 모두 달라 각 개체별로 가장 에너지가 적게 드는 방법들을 다양하게 개발하고 있다"며 "특히 열분해유는 불순물이 많이 포함돼 제대로 정제하는 방법들에 대한 연구가 이제 막 시작단계인데, SK는 해외 기술을 들여오는 방법은 물론 30년 넘게 석유화학 사업을 해온 경험에서 얻은 자체 기술을 통해 좀 더 빨리 정상에 도달할 것"이라고 말했다.

원유가 사우디아라비아, 러시아 등 생산지마다 성상이 다르듯 폐플라스틱도 다 같은 폐플라스틱이 아니다. 어느 국가, 어느 지역에서 들여온 것인지에 따라 성질과 오염 수준이 다를 뿐더러 심지어 같은 장소에서 들여오는 폐플라스틱이라 하더라도 계절에 따라 상태가 제각각이란 점이 물성 연구에 어려운 점이다. 이 성질을 빨리 파악하고 각각에 맞는 최적의 열분해유 정제 기술을 쓰는 것이 경쟁력이 될 수 있다.

김 센터장은 "폐플라스틱을 분리하는 단계에서 인공지능(AI)이나 디지털 전환(DT) 등을 적용할 수 있는 방법들이 개발되면 경쟁력을 더욱 높일 수 있을 것"이라고 말했다.

SK이노베이션 환경과학기술원은 폐플라스틱을 다양한 연료유·원료유로 활용하기 위해 후처리 뿐 아니라 열분해유 자체에 대한 R&D도 진행중이다. 피드, 즉 원재료에 대한 이해는 효율을 높이는데 필수다. 따라서 추후 열분해유를 중소기업들을 통해 조달받는 방법 외 직접 생산도 병행한다.

투입되는 비용만 놓고보면 현재 열분해 정제유가 실제 원유 대비 높은 경제성을 갖기란 쉽지 않다. 고난이도 기술과 장비들이 필요하기 때문인데 탄소중립을 위해선 반드시 가야 할 길이다. 초기 시장이 열리려면 정부의 적절한 지원과 대중의 인식 개선이 필요하다.

김 센터장은 "초기에 보조금을 통해 전기차 시장을 키우려는 노력과 마찬가지로, 후처리 열분해유 시장도 지금부터 경제성 잣대를 들이대면 살아남기 쉽지 않을 것"이라며 "그럼에도 불구하고 경제성을 최대한 높이기 위해 열분해유를 최대한 용도에 맞게 재활용할 수 있는 각종 방안들을 다각도로 연구하고 있다"고 말했다.

이어 "국내는 물론 전세계적으로 봐도 이 시장은 이제 막 경쟁에 진입한 상황이어서 우열을 가리기 어렵다"며 "SK가 빨리 시장에 뛰어든 만큼 표준도 개척하고 원료도 선점한다면 충분히 시장을 선도할 수 있을 것"이라고 강조했다.