쓰레기 플라스틱이 차량 연료로 재탄생하는 과정

폐플라스틱 열분해 기술의 과학적 원리

최근 폐플라스틱을 고품질 연료로 전환하는 열분해 기술이 각국에서 주목받고 있습니다. 400~800℃의 무산소 환경에서 플라스틱을 가열하면 장분자 사슬이 분해되어 경유(45%), 휘발유(35%), 중유(15%)로 변환됩니다. 영국 버밍엄대 연구팀은 2024년 개량된 촉매시스템을 도입해 전환 효율을 92%까지 향상시켰으며, 특히 폴리프로필렌(PP) 처리 시 1톤당 850리터 연료 생산이 가능해졌습니다.

"이 기술은 매립지 감소와 화석연료 대체를 동시에 해결하는 청정 솔루션입니다."

글로벌 실증 사례와 경제성 분석

네덜란드의 플라스틱 에너지社는 2025년 기준 유럽 전역에 14개 열분해 공장을 운영 중이며, 연간 30만 톤의 폐플라스틱을 처리합니다. 미국 에너지부 보고서에 따르면 재생연료 생산비용이 2020년 리터당 1.2달러에서 2024년 0.78달러로 감소했으며, 2030년 화석연료와의 가격 경쟁력 달성이 예상됩니다. 일본 환경성은 2023년 동경만에 설치한 시설에서 해양플라스틱 85%를 연료로 전환하는 데 성공했습니다.

 

국제에너지기구

 

환경 영향 평가와 기술 한계

2024년 UNEP 연구에 따르면 열분해 방식은 기존 소각 대비 CO₂ 배출량을 68% 감소시키지만, 미처리된 클로린 성분으로 인한 다이옥신 발생 위험은 여전히 존재합니다. 독일 프라운호퍼 연구소는 초미세먼지(PM2.5) 배출량이 디젤엔진의 1/3 수준이라는 실험 결과를 발표했으나, 탄소중립 목표 달성을 위해서는 추가적인 정제 기술 개발이 필요하다고 지적했습니다.

 

차세대 기술 개발 동향과 전망

2026년 상용화 예정인 초임계 수열분해 기술은 374℃ 이상의 고온고압 수증기를 이용해 처리 시간을 기존 4시간에서 22분으로 단축합니다. 싱가포르 국립대학은 2025년 플라스틱-알지에 복합 배양 시스템을 개발해 바이오디젤 전환률을 40% 향상시켰습니다. EU 집행위원회는 2030년까지 회원국 내 플라스틱 재활용률 55% 달성을 위해 이 기술에 47억 유로를 투자할 계획입니다.