기계적 재활용과 화학적 재활용 차이 완벽 정리: 공정·품질·환경성 비교

플라스틱 재활용은 흔히 폐플라스틱을 분쇄하고 다시 녹여 펠릿으로 만드는 공정으로 이해됩니다. 실제로 현재 상업적으로 가장 널리 활용되는 방법은 선별·세척·파쇄·용융·여과·펠릿화를 거치는 기계적 재활용입니다.

그러나 사용 후 포장재, 자동차 부품, 복합재와 다층필름에는 서로 다른 폴리머, 접착제, 안료, 난연제, 충전재와 오염물질이 섞여 있습니다. 이러한 폐기물은 단순히 녹여 다시 성형하면 색상, 냄새, 이물, 분자량 저하와 물성 편차가 크게 발생할 수 있습니다. 특히 식품접촉이나 고순도 산업용 제품처럼 엄격한 품질이 요구되는 분야에서는 기계적 재활용만으로 적용 범위를 확대하기 어려운 경우가 있습니다.

이 한계를 보완하기 위해 주목받는 기술이 화학적 재활용입니다. 화학적 재활용은 플라스틱 고분자를 오일, 가스, 모노머 또는 기타 화학원료로 전환한 뒤 다시 정제·중합해 플라스틱 생산에 사용하는 기술군입니다. EU 공동연구센터는 화학적 재활용을 플라스틱 폐기물을 화학적 구성단위로 분해해 새로운 플라스틱 생산에 사용할 수 있도록 하는 여러 공정의 집합으로 설명합니다. 주요 경로에는 열분해와 해중합·용매분해가 포함됩니다.

 

기계적 재활용은 고분자를 유지해 다시 가공하고, 화학적 재활용은 고분자를 화학원료로 전환해 새로운 플라스틱 생산에 사용합니다.

 

기계적 재활용과 화학적 재활용은 경쟁기술로만 볼 필요가 없습니다. EU 집행위원회는 환경부하와 에너지효율 측면에서 가능한 경우 기계적 재활용을 우선적으로 활용하되, 기계적 재활용이 어렵거나 식품포장처럼 높은 품질이 필요한 경우 화학적 재활용이 유효한 보완수단이 될 수 있다고 설명합니다.

따라서 “화학적 재활용은 모든 혼합폐기물을 해결한다”거나 “기계적 재활용만이 진정한 재활용이다”라는 식의 단순한 접근은 적절하지 않습니다. 폐기물의 조성, 오염도, 목표 제품, 공정수율, 에너지 사용량, 시장가치와 규제 인정방식을 함께 검토해야 합니다.

이번 글에서는 기계적 재활용과 화학적 재활용의 공정 원리와 적용 폐기물, 재생수지 품질·환경성·경제성 차이, Mass Balance와 규제 대응 및 실제 소재선정 과정에서 확인해야 할 실무사항을 정리하겠습니다.

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1. 기계적 재활용과 화학적 재활용 공정 차이

기계적 재활용과 화학적 재활용의 가장 본질적인 차이는 플라스틱 고분자 구조를 유지한 채 다시 가공하는지, 고분자를 더 작은 화학물질로 분해한 뒤 원료로 되돌리는지에 있습니다.

 

기계적 재활용은 기존 고분자를 재가공하고 화학적 재활용은 오일이나 모노머를 거쳐 다시 폴리머를 생산합니다.

 

기계적 재활용이란

기계적 재활용은 폐플라스틱을 물리적으로 선별·세척·분쇄하고 열을 가해 다시 성형 가능한 재생원료로 만드는 방식입니다. 대부분의 경우 폴리머의 기본 화학구조를 의도적으로 분해하지 않고, 기존 고분자를 재용융해 새로운 제품에 사용합니다.

대표 공정은 다음과 같습니다.

수거 → 재질·색상 선별 → 파쇄 → 세척 → 건조 → 용융 → 여과 → 탈휘·탈취 → 펠릿화 → 컴파운딩

 

주요 적용 소재는 다음과 같습니다.

• PET 음료병
• HDPE·PP 용기
• LDPE·LLDPE 필름
• 공장 내 또는 외부 PIR 스크랩
• 자동차 PP 부품
• 폐가전 ABS·HIPS
• 단일수지 파이프와 프로파일
• 깨끗한 산업용 포장재

기계적 재활용의 장점은 공정이 비교적 단순하고 기존 압출·컴파운딩 설비를 활용할 수 있다는 점입니다. 동일한 폐기물 조건이라면 화학적 재활용보다 일반적으로 에너지 소비와 공정손실이 적을 가능성이 높습니다. EU 집행위원회도 기계적 재활용을 통상 오염배출이 적고 에너지효율이 높은 방법으로 평가해, 기술적으로 가능할 때 우선적으로 활용하는 방향을 제시합니다.

반면 고분자는 수거 이전과 재활용공정에서 열·산소·자외선·전단을 반복적으로 받습니다. 이 과정에서 다음 변화가 발생할 수 있습니다.

• 분자량 감소
• MFR 상승 또는 불규칙한 변화
• 산화와 Carbonyl 증가
• 충격강도 저하
• ESCR 저하
• 냄새와 VOC 증가
• 색상 황변·회색화
• Gel·Black Speck 발생
• 첨가제 소모
• 이종수지 혼입

PET에서는 가수분해와 열분해로 고유점도가 낮아질 수 있고, PE·PP에서는 사슬절단 또는 경우에 따라 분지·가교 영향이 나타날 수 있습니다. 따라서 원료 특성에 따라 안정제 보강, Chain Extender, Compatibilizer, 탈취와 고도여과가 필요합니다.

화학적 재활용이란

화학적 재활용은 폐플라스틱의 고분자 사슬을 화학적으로 변환해 모노머, 올리고머, 탄화수소 오일, 합성가스와 기타 화학원료를 생산하는 기술군입니다.

주요 공정은 다음과 같습니다.

기술	기본 원리	대표 대상, 산출물
열분해	무산소 또는 저산소 상태에서 열분해	PE·PP·PS → 열분해유·가스·고형물
가스화	고온에서 부분산화	혼합폐기물 → 합성가스
해중합	고분자를 원래 모노머 또는 중간체로 분해	PET·PA·PMMA·PS
Glycolysis	글리콜과 반응	PET → BHET계 중간체
Methanolysis	메탄올과 반응	PET → DMT·EG
Hydrolysis	물·산·알칼리로 분해	PET·PA 등 → 모노머
Solvolysis	적절한 용매·시약으로 결합 분해	축합계 폴리머
용매 기반 정제	폴리머를 선택적으로 용해·정제 후 회수	PE·PP·PS 등 고분자 유지

 

여기서 용매 기반 정제 또는 Dissolution Recycling은 분류가 다소 모호합니다. 폴리머를 용해해 첨가제와 오염물을 분리한 뒤 고분자 자체를 다시 회수하므로 일부 자료에서는 물리적 재활용으로, 일부에서는 화학적 재활용 또는 고도 재활용으로 분류합니다. EU JRC도 기계적·물리적·화학적 재활용을 별도 범주로 비교합니다.

열분해

열분해는 혼합 PE·PP 중심 폐플라스틱을 수백 도의 무산소 조건에서 분해해 열분해유, 가스와 Char를 만드는 공정입니다. 열분해유는 정제·수첨처리 후 나프타 대체원료로 크래커에 투입될 수 있습니다.

실제 공급망은 다음과 같이 길어질 수 있습니다.

폐플라스틱 선별 → 전처리 → 열분해 → 열분해유 정제 → 수첨처리 → 스팀크래킹 → 올레핀 → 중합 → PE·PP

 

각 단계에서 염소, 질소, 산소, 금속과 불안정성분을 줄여야 합니다. PVC 혼입은 염소화합물과 부식문제를, PET·PA 혼입은 산소·질소계 불순물을 증가시킬 수 있습니다.

해중합

PET, PA, PU와 PMMA처럼 특정 화학결합을 갖는 고분자는 화학반응을 통해 모노머나 중간체로 되돌릴 수 있습니다. 회수된 물질을 충분히 정제하면 버진 원료와 유사한 품질로 재중합할 가능성이 있습니다.

하지만 모든 플라스틱이 효율적으로 해중합되는 것은 아닙니다. PE와 PP는 탄소-탄소 주사슬로 구성되어 선택적으로 원래 모노머로 되돌리기 어렵기 때문에 주로 열분해를 거쳐 탄화수소 혼합물로 전환합니다.

공정 흐름 비교

구분	기계적 재활용	화학적 재활용
고분자 구조	기본적으로 유지	화학구조 변화·분해
주요 공정	세척·분쇄·용융·여과	열분해·해중합·가스화 등
주요 산출물	Flake·Regrind·Pellet	오일·가스·모노머·중간체
공급망 길이	비교적 짧음	정제·크래킹·재중합 등 길 수 있음
적합 폐기물	깨끗하고 단일수지인 폐기물	혼합·오염 폐기물 또는 특정 폴리머
제품 내 연결	재생수지가 물리적으로 존재	Mass Balance 적용 가능
제품 품질	원료이력의 영향을 받음	정제 후 버진급 품질 가능
핵심 관리	선별·오염·열이력	수율·에너지·불순물·물질수지

 

핵심 요약

기계적 재활용은 고분자를 유지하면서 다시 가공하는 방식이고, 화학적 재활용은 고분자를 화학원료 수준으로 변환해 새로운 플라스틱 생산공정에 연결하는 방식입니다.

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2. 재생수지 품질·환경성·경제성 차이

재활용 기술을 비교할 때 단순히 “어느 기술이 더 친환경적인가”라고 묻는 것은 적절하지 않습니다. 같은 기술이라도 폐기물의 종류, 전처리 수준, 에너지 공급원, 수율과 최종 대체제품에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문입니다.

EU JRC는 재활용기술 선택 시 세 가지 기준을 함께 고려해야 한다고 제시합니다.

1. 처리영향을 최소화하면서 재료 회수를 최대화할 것
2. 폐기물 흐름의 특성과 필요한 처리기술을 고려할 것
3. 경제적 실현 가능성을 확인할 것 

깨끗한 단일수지는 기계적 재활용에 유리하고, 혼합·오염 폐기물과 고순도 제품은 화학적 재활용을 검토할 수 있습니다.

 

재생수지 품질 차이

기계적 재활용 품질

기계적 재활용 제품의 품질은 폐기물의 품질과 직접 연결됩니다.

고품질을 얻기 위한 조건은 다음과 같습니다.

• 단일 폴리머 구성
• 명확한 색상 분리
• 낮은 식품·세제·오일 오염
• 접착제·라벨 제거
• 낮은 열화 수준
• 금속과 이물질 제거
• 균일한 MFR와 분자량
• 안정적인 폐기물 발생원
• 배치 간 조성 일관성

Deposit Return System으로 회수된 투명 PET 병이나 단일 공정에서 발생한 PIR 필름처럼 투입 폐기물이 깨끗하고 균일하면 고품질 재생원료를 생산할 수 있습니다.

반대로 혼합 생활폐기물이나 다층포장재는 여러 폴리머와 첨가제가 혼재해 재생수지의 물성이 불안정할 수 있습니다. PE에 소량의 PET, PA 또는 EVOH가 섞이면 Gel과 취성파괴가 증가할 수 있고, PP와 PE가 혼합되면 상용성 부족으로 충격강도가 저하될 수 있습니다.

화학적 재활용 품질

화학적 재활용에서는 폐기물이 오일·모노머 등으로 전환된 후 정제와 재중합을 거치므로 최종 폴리머를 기존 버진 Grade와 동일한 규격으로 생산할 가능성이 있습니다.

특히 다음 분야에서 장점이 있습니다.

• 투명 포장재
• 고순도 필름
• 식품접촉 제품
• 의료·제약 포장
• 고성능 자동차 부품
• 압력배관용 소재
• 전기전자용 고품질 수지
• 냄새·색상 요구가 엄격한 제품

다만 “화학적 재활용이면 자동으로 버진과 동일하다”는 의미는 아닙니다. 열분해유와 회수 모노머가 정유·석유화학 원료사양을 충족해야 하며, 최종 수지의 품질과 규제 적합성은 별도로 검증해야 합니다.

식품접촉 적용 차이

식품접촉 재생플라스틱에서는 폐기물에 남아 있을 수 있는 미지의 화학오염물질을 관리해야 합니다. EU 집행위원회는 재활용 플라스틱에 화학적 오염물질이 유입될 수 있으며, 재생재로 만든 식품접촉 플라스틱 역시 EU 10/2011의 안전기준을 충족해야 한다고 설명합니다. 

기계적 재활용 식품접촉 소재는 일반적으로 다음이 중요합니다.

• 관리된 Closed-loop 또는 폐기물 투입원
• 비식품용 용기 혼입 방지
• Decontamination 효율
• Challenge Test
• 공정 승인과 품질보증
• NIAS 위험평가
• Migration Test

화학적 재활용은 분자 수준의 분해·정제 단계를 통해 오염물질을 제거할 가능성이 있지만, 공정산출물과 최종수지의 안전성은 해당 법령과 평가방법에 따라 입증해야 합니다. “화학적 재활용”이라는 공정명만으로 식품접촉 적합성을 인정받는 것은 아닙니다.

환경성 차이

기계적 재활용은 공정단계가 짧고 고분자 구조를 유지하므로 에너지효율 측면에서 유리한 경우가 많습니다. 다만 세척수 사용량, 건조에너지, 폐수처리와 폐기물 운송거리도 고려해야 합니다.

화학적 재활용은 고온·고압·수소·용매와 여러 정제단계를 사용할 수 있어 에너지와 자원투입이 증가할 수 있습니다. 특히 열분해에서는 다음 항목이 환경성에 큰 영향을 줍니다.

• 열원과 전력의 탄소집약도
• 열분해유 수율
• 가스의 내부 에너지 사용
• Char와 잔재물 처리
• 수첨처리용 수소
• 정제손실
• 운송거리
• 연료 전환 비율
• 실제 플라스틱 원료로 돌아가는 비율

EU 집행위원회는 재활용 목표를 위해 소각·매립보다 환경적으로 나은 기술을 지원하되, 일반적으로 기계적 재활용이 화학적 재활용보다 오염부하와 에너지 소비 측면에서 우선될 수 있다고 설명합니다.

따라서 화학적 재활용은 기계적 재활용이 가능한 고품질 폐기물을 빼앗기보다, 다음 폐기물을 보완적으로 처리하는 방향이 합리적입니다.

• 오염된 혼합 폴리올레핀
• 다층필름
• 기계적 재활용을 반복해 품질이 저하된 폐기물
• 색상과 냄새가 심한 폐기물
• 고순도 제품으로 돌아가기 어려운 폐기물
• 분리하기 어려운 복합 포장재
• 해중합이 가능한 특정 폴리에스터·폴리아미드

경제성 차이

기계적 재활용 비용은 다음 요소에 영향을 받습니다.

• 폐기물 수거가격
• 선별수율
• 세척·건조 비용
• 폐수처리
• 전력비
• Yield Loss
• 첨가제와 상용화제
• 품질검사
• 재생수지 판매가격

화학적 재활용 비용에는 다음이 추가됩니다.

• 대규모 설비 투자
• 전처리·염소제거
• 고온 반응
• 촉매·용매
• 수소와 정제
• 공정손실
• 인증과 Mass Balance 관리
• 장기간 가동 안정화
• 원료가격 변동

2026년 발표된 EU JRC 분석은 화학적 재활용이 현재 EU에서 버진 플라스틱과 비용동등성을 달성하지 못하고 있지만, PPWR와 일회용 플라스틱 규정의 재생함량 요구를 충족할 고품질 재생플라스틱 공급원으로 역할을 할 수 있다고 평가합니다.

종합 비교

평가항목	기계적 재활용	화학적 재활용
공정 복잡성	낮음~중간	중간~매우 높음
에너지 사용	일반적으로 낮음	일반적으로 높음
폐기물 요구	선별된 단일수지 선호	혼합·오염 폐기물 대응 가능
산출수율	비교적 높을 수 있음	정제·전환 손실 발생
재생수지 품질	투입 폐기물 영향 큼	버진급 품질 가능
물리적 함량 확인	배합·질량수지	Mass Balance가 필요할 수 있음
색상·냄새	한계 발생 가능	정제 후 영향 최소화 가능
CAPEX	상대적으로 낮음	높음
시장 성숙도	상업화 성숙	기술별로 상이
우선 적용	깨끗하고 재활용 가능한 폐기물	기계적 재활용이 어려운 폐기물

 

핵심 요약

기계적 재활용은 투입원료가 깨끗할수록 경제성과 환경성이 유리하고, 화학적 재활용은 품질 요구가 높거나 기계적 재활용이 어려운 폐기물에서 보완적 가치를 가집니다.

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3. Mass Balance·EU 규제·재활용 기술 선정 실무

화학적 재활용을 사업화할 때 가장 이해하기 어려운 부분은 폐기물에서 만든 원료가 최종제품에 어떻게 연결되는가입니다.

열분해유가 화석 나프타와 함께 스팀크래커에 투입되면 수많은 화학제품으로 분리되고, 그중 일부만 플라스틱으로 전환됩니다. 특정 PE 또는 PP 펠릿에 열분해유 유래 탄소가 정확히 얼마 들어 있는지를 물리적으로 구분하기 어려워 Mass Balance가 활용됩니다.

화학적 재활용과 Mass Balance

Mass Balance는 인증된 재활용 원료와 화석원료를 혼합공정에 함께 투입한 뒤 투입량, 공정수율과 손실을 장부로 관리하고 인증된 특성을 적격 산출제품에 배분하는 방식입니다.

ISCC는 Mass Balance에서 인증 원료의 물리적 특징이 혼합 후 구분되지 않더라도 지속가능성 정보가 장부상 특정 제품에 배분되며, 전환계수를 적용해 공정손실을 차감해야 한다고 설명합니다.

예를 들어 다음과 같은 단순 공정을 가정할 수 있습니다.

• 인증 열분해유: 100톤
• 화석 나프타: 900톤
• 총 투입량: 1,000톤
• 플라스틱 원료로 인정되는 유효산출률: 60%
• 최대 배분 가능 Circular 특성: 60톤

최종 생산된 폴리머가 600톤이더라도 최대 60톤까지만 인증 Circular 특성을 배분할 수 있습니다. 연료와 공정손실로 사용된 부분은 재활용 플라스틱 함량으로 계산해서는 안 됩니다.

2026년 EU의 화학적 재활용 계산기준

EU는 2026년 6월 Commission Implementing Decision (EU) 2026/1425를 채택해 일회용 플라스틱 음료병의 재생 플라스틱 함량 계산·검증·보고방법을 개정했습니다.

이 결정은 다음 원칙을 포함합니다.

• Post-consumer plastic waste에서 유래한 재생원료만 목표량 계산에 포함
• 고분자 화학구조가 변경되는 화학적 재활용도 인정 가능
• 개별 산출물에서 재생원료 비율을 알 수 없는 경우 Mass Balance 적용
• 투입된 적격 폐플라스틱의 양과 모든 산출물·손실에 배분된 양이 일치해야 함
• 연료와 공정손실은 재생함량으로 인정하지 않음
• Mass Balance 최대 관리기간은 3개월
• 음수잔고는 허용되지 않음
• 사업장 간 배분량 이전은 허용되지 않음

이 기준은 모든 플라스틱 제품에 일괄 적용되는 일반규칙은 아닙니다. 현재 직접적인 법적 적용대상은 Directive (EU) 2019/904에 따른 일회용 플라스틱 음료병의 계산·보고입니다. 다만 향후 포장재, 자동차와 섬유 등 다른 재생함량 제도의 참고모델이 될 가능성이 있습니다. EU 집행위원회도 이 방법론을 향후 다른 산업의 재생함량 규칙을 설계하는 모델로 설명했습니다.

PPWR와 기술 선택

Regulation (EU) 2025/40, 즉 EU 포장 및 포장폐기물 규정은 2025년 2월 11일 발효되었으며 2026년 8월 12일부터 일반 적용됩니다. 이 규정은 포장재의 설계, 구성, 재사용·재활용성과 재생원료 적용을 강화하는 체계입니다.

그러나 화학적 재활용이나 특정 Mass Balance 인증이 모든 PPWR 재생함량 목표에 자동으로 인정된다고 단정해서는 안 됩니다. 포장유형별 목표, Post-consumer 정의, 계산방법, 제3자 검증과 이행·위임법령을 함께 확인해야 합니다.

 

재활용 기술은 폐기물 조성, 목표 품질, 공정수율, 환경성, 인증과 고객 표시조건을 함께 검토해 선정해야 합니다.

 

재활용 기술 선정 7단계

1단계: 폐기물 조성 분석

• 수지 종류
• 단일수지 또는 혼합수지
• PVC·PET·PA 혼입
• 유기오염물
• 수분과 회분
• 안료·충전재
• 금속과 접착제
• 난연제와 유해물질

2단계: 기계적 재활용 가능성 우선 평가

선별과 세척을 통해 안정적인 재생수지를 생산할 수 있다면 기계적 재활용이 자원효율 측면에서 우선될 가능성이 높습니다.

3단계: 목표 제품 확정

• 일반 사출·압출제품
• 필름
• 투명병
• 식품접촉 포장
• 자동차 외관재
• 압력배관
• 의료·제약
• 화학원료

4단계: 요구 품질과 법규 확인

• MFR와 분자량
• 냄새·색상
• 충격·인장
• ESCR
• 장기내압
• 식품접촉
• REACH·RoHS
• 고객 PCR 목표
• Mass Balance 인정 여부

5단계: 공정수율과 환경성 비교

• 실제 제품회수율
• 에너지 사용량
• 물 사용량
• 폐수와 잔재물
• 운송거리
• 연료전환 비율
• 버진원료 대체효과

6단계: 공급망·인증 확인

기계적 재생수지는 폐기물 발생원, PCR·PIR 구분과 물리적 함량을 검증합니다. 화학적 재활용은 다음 자료를 확인합니다.

• 폐기물 원료 Declaration
• 열분해·해중합 사업장 인증
• 정제공정과 물량기록
• ISCC PLUS 인증서
• Sustainability Declaration
• Mass Balance 방식
• 전환계수
• 고객 배분비율
• 인증유효기간

7단계: 고객 Claim 확정

기계적 재활용제품은 다음과 같이 표시할 수 있습니다.

Contains 30% post-consumer mechanically recycled plastic by product weight.

 

Mass Balance 화학적 재활용제품은 다음처럼 구분합니다.

ISCC PLUS certified circular feedstock characteristics are attributed to this product through the mass balance approach.

 

제품에 물리적으로 열분해유 유래 재활용 탄소가 30% 포함되어 있다고 분석적으로 입증되지 않는다면 physically contains 30% chemically recycled content와 같은 표현은 신중해야 합니다.

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실무자의 인사이트

“깨끗한 단일 폐기물은 기계적으로 최대한 순환하고, 기계적 재활용으로 품질과 시장성을 확보하기 어려운 폐기물에 화학적 재활용을 연결하는 것이 가장 현실적인 조합입니다.”

석유화학 시장개발 현장에서는 고객이 먼저 기술명을 정해 놓고 원료를 요청하는 경우가 많습니다. 예를 들어 브랜드사는 높은 재생함량 목표를 이유로 모든 제품에 PCR을 요구하고, 고성능 소재 고객은 물성저하를 우려해 화학적 재활용 제품만 요청할 수 있습니다.

그러나 실제 소재선정에서는 폐기물과 최종제품을 함께 봐야 합니다.

투명 PET 병처럼 회수·선별체계가 잘 구축된 폐기물은 기계적 재활용으로 Bottle-to-Bottle 순환을 확대하는 것이 효율적입니다. 깨끗한 PE·PP 산업스크랩도 복잡한 화학공정에 보내기보다 PIR 원료로 바로 재사용하는 편이 품질과 비용 측면에서 유리할 수 있습니다.

반대로 인쇄와 접착제가 많은 다층필름, 혼합 폴리올레핀, 냄새와 색상이 심한 폐기물은 기계적 재활용만으로 고품질 제품을 만들기 어렵습니다. 이러한 폐기물을 열분해유로 전환하고 정유·석유화학 공정에 투입하면 버진급 제품으로 되돌릴 기회가 생깁니다.

고객에게 두 기술을 제안할 때는 다음 네 가지를 분명히 구분해야 합니다.

1. 폐기물이 실제로 어느 공정에 투입되는가
2. 최종제품에 재생원료가 물리적으로 포함되는가
3. Mass Balance로 인증 특성이 배분되는가
4. 고객의 법규와 ESG 목표에서 해당 방식이 인정되는가

또한 화학적 재활용 제품의 프리미엄에는 열분해유 가격뿐 아니라 전처리, 정제, 수율손실, 인증과 물질수지 관리비용이 포함됩니다. 고객이 기술적 가치를 이해하지 못한 상태에서 버진수지와 단순 가격비교를 하면 사업화가 어렵습니다.

영업과 기술지원 부서는 고객에게 “친환경 소재”라는 추상적인 설명보다 폐기물 발생원, 공정경로, 인증방식, 배분비율, 품질사양과 승인 가능한 Claim을 하나의 자료로 제시하는 것이 효과적입니다.

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자주 묻는 질문 (FAQ)

기계적 재활용과 화학적 재활용의 가장 큰 차이는 무엇인가요?

기계적 재활용은 고분자 구조를 대체로 유지하면서 세척·분쇄·용융해 다시 사용합니다. 화학적 재활용은 고분자를 오일, 모노머 또는 기타 화학원료로 변환한 뒤 새로운 플라스틱 생산에 사용합니다.

열분해는 화학적 재활용인가요?

일반적으로 화학적 재활용 또는 Feedstock Recycling으로 분류합니다. 폴리올레핀을 열분해해 탄화수소 오일과 가스로 전환하기 때문입니다.

용매로 플라스틱을 녹여 정제하는 것도 화학적 재활용인가요?

분류가 통일되어 있지 않습니다. 고분자의 화학구조를 유지한 채 선택적으로 용해·정제한다면 물리적 재활용 또는 Dissolution Recycling으로 별도 분류되기도 합니다. 출처와 규제의 정의를 확인해야 합니다.

기계적 재활용이 항상 환경적으로 더 좋은가요?

일반적으로 깨끗하고 잘 선별된 폐기물에서는 에너지효율 측면에서 유리할 가능성이 높습니다. 그러나 오염도가 높아 과도한 세척과 낮은 수율이 발생하는 경우에는 전체 수명주기 평가가 필요합니다.

화학적 재활용은 모든 혼합폐기물을 처리할 수 있나요?

아닙니다. PVC, PET, PA, 금속, 수분과 유기오염물의 혼입은 공정수율과 열분해유 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 기술별로 허용 가능한 원료사양이 존재합니다.

화학적 재활용 수지는 버진수지와 물성이 같은가요?

정제된 원료가 기존 크래커와 중합공정에 투입되면 버진 Grade와 같은 사양으로 생산할 수 있습니다. 그러나 원료사양, 제조공정과 최종 제품검증이 필요하며 공정명만으로 동등성이 자동 보장되지는 않습니다.

화학적 재활용 제품에는 재생원료가 물리적으로 들어 있나요?

Physical Segregation 또는 관리된 혼합방식이라면 물리적 연결성이 존재할 수 있습니다. 대규모 혼합 석유화학 공정에서 Mass Balance를 사용하면 개별 제품의 물리적 함량을 특정하지 못하고 인증 특성을 장부로 배분합니다.

Mass Balance는 화학적 재활용에만 사용하나요?

아닙니다. 바이오 원료와 기타 대체원료에도 사용할 수 있습니다. 다만 복잡한 화학적 재활용 공급망에서 특히 유용합니다. ISCC PLUS는 Physical Segregation, Controlled Blending과 Mass Balance를 지원합니다.

열분해유에서 연료가 생산되어도 재활용으로 인정되나요?

연료로 사용된 부분을 플라스틱 재생함량으로 계산해서는 안 되는 규제가 많습니다. EU의 2026년 음료병 계산기준도 연료와 손실에 배분된 양을 재생함량에서 제외합니다.

화학적 재활용 제품은 PCR 제품인가요?

적용 정의와 폐기물 발생원에 따라 달라집니다. Post-consumer plastic waste에서 유래하고 규정된 계산·검증방법을 충족해야 PCR 또는 Post-consumer recycled content로 인정될 수 있습니다. ISCC PLUS 인증만으로 모든 법률상 PCR 요건을 자동 충족하지는 않습니다.

식품접촉에는 화학적 재활용이 더 유리한가요?

고순도 원료를 생산할 가능성은 있지만 자동 승인되는 것은 아닙니다. EU 식품접촉 규정, 재활용공정 요건과 최종 제품의 안전성을 별도로 확인해야 합니다.

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마무리

기계적 재활용은 폐플라스틱의 고분자 구조를 유지하면서 선별·세척·분쇄·용융해 다시 펠릿이나 제품으로 만드는 방식입니다. 공정이 비교적 단순하고 깨끗한 단일수지 폐기물에서는 자원회수율과 에너지효율 측면에서 유리합니다.

화학적 재활용은 고분자를 열분해유, 합성가스, 모노머 또는 중간체로 전환한 뒤 다시 플라스틱 생산공정에 투입합니다. 혼합·오염 폐기물과 고순도 제품에 대한 대안을 제공할 수 있지만 높은 투자비, 에너지 사용, 정제공정과 수율손실을 관리해야 합니다.

EU JRC는 폐기물 재활용기술을 선택할 때 자원회수 극대화, 폐기물 특성에 대한 기술적 적합성과 경제성을 함께 고려해야 한다고 강조합니다. 어느 기술 하나를 절대적인 해답으로 보기보다 폐기물별 최적 경로를 구성해야 한다는 의미입니다.

2026년 EU는 일회용 플라스틱 음료병에서 화학적 재활용 원료를 계산하기 위한 Mass Balance 규칙을 구체화했습니다. 이는 화학적 재활용의 시장확대에 중요한 제도적 기반이지만, 모든 제품과 규제에 동일하게 적용되는 일반승인은 아닙니다. 제품별 법령과 계산방법을 별도로 확인해야 합니다. 

결국 가장 합리적인 순환전략은 기계적 재활용이 가능한 폐기물은 최대한 고품질로 물리적 순환하고, 기계적 공정만으로 활용이 어려운 폐기물은 화학적 재활용으로 보완하는 것입니다.

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참고문헌 및 공식 자료

1. 플라스틱 폐기물 재활용기술의 환경·경제성 비교
   기계적·물리적·화학적 재활용과 에너지 회수의 비교 및 기술선정 기준
   2023년·European Commission Joint Research Centre.
2. 화학적 재활용의 경제성
   열분해와 Solvolysis의 비용, 기술성숙도 및 EU 시장전망
   2026년 7월 22일·European Commission Joint Research Centre.
3. 기계적 재활용과 화학적 재활용의 정책적 우선순위
   기계적 재활용의 에너지효율과 화학적 재활용의 보완적 역할
   2025년 7월 8일·European Commission.
4. 화학적 재활용 함량의 계산·검증 규칙
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   2026년 6월 30일·Commission Implementing Decision (EU) 2026/1425. (EUR-Lex)
5. 재생 플라스틱의 식품접촉 안전성
   재생원료의 화학오염 위험, EU 10/2011과 NIAS 위험평가
   European Commission DG SANTE, 상시 업데이트. 
6. EU 포장 및 포장폐기물 규정
   Regulation (EU) 2025/40의 발효 및 2026년 8월 12일 일반 적용
   European Commission, 2026년 업데이트.
7. ISCC PLUS Mass Balance 기본 원리
   인증원료 혼합, 전환손실과 인증 특성 배분
   2024년 5월 15일·ISCC System.
8. ISCC PLUS Chain of Custody
   Physical Segregation, Controlled Blending과 Mass Balance 적용구조
   ISCC System, 2026년 확인.

※ 본문은 일반적인 기술·인증·규제 정보를 제공하기 위한 것이며 특정 재활용 기술의 환경우위나 제품 적합성을 보증하지 않습니다. 실제 투자·제품개발과 Claim 전에는 폐기물 분석, 공정수율, LCA, 대상국 규제, 인증범위와 고객사 규격을 확인해야 합니다.

 

최초 작성일: 2026년 8월 18일

최종 업데이트: 2026년 8월 18일