친환경 플라스틱 시대로 가는 ‘3R 전략’ 첨병

SK지오센트릭 연구센터 가보니
단단하고 재활용 가능 플라스틱
‘스파크’ ‘마켓컬리’ 등에 납품

지난 7일 SK이노베이션 환경과학기술원에서 회사 연구진들이 정밀 연신 장비를 이용해 기존 페트(PET), 나일론 소재를 대체하는 폴리에틸렌(PE) 단일 소재의 연신 성능을 검증하고 있다. SK이노베이션 제공

대전 유성구에 있는 SK이노베이션 산하 친환경제품솔루션센터(센터)는 SK지오센트릭 ‘3R 전략’의 첨병이다. 3R은 재활용이 어려운 소재를 가능한 소재로 대체(Replace)하고 플라스틱 재활용(Recycle)률을 높이며 플라스틱 사용량은 줄인다(Reduce)를 뜻한다.

지난 7일 찾은 센터에서는 정밀 장비로 폴리에틸렌(PE)을 쫙쫙 펴는 작업이 한창이었다. 설비에는 푸른색 스테이플러를 이어 붙인듯한 철제 틀이 동서남북으로 놓여 있었다. 한가운데에 정사각형 형태의 PE를 놓고 설비를 가동하자 철제 틀이 PE에 접근해 꽉 물었다. 그 상태로 설비 뒤쪽 ‘오븐’으로 들어간다. 가열해 물렁물렁해진 PE가 다시 밖으로 나오면 철제 틀이 사방으로 흩어지며 PE를 늘인다. 비닐봉지를 양쪽으로 잡아당기다 보면 어느 순간 빳빳한 상태가 되듯, PE를 늘여 단단하게 만드는 작업이다.

SK지오센트릭 연구진들이 PE의 강성(단단한 정도)을 강화하는 과정에 매진하는 이유는 PE만으로 구성된 포장재의 단점을 극복하기 위해서다. 페트(PET), 나일론 등 이종(異種) 소재로 이뤄진 포장재는 재활용이 어렵지만, PE만으로 소재를 구성하면 플라스틱 소재의 재활용이 훨씬 쉬워진다. SK지오센트릭이 만든 고기능 단일 소재는 애경산업의 ‘스파크’ 세탁 세제, 컬리의 ‘마켓컬리’ 얼음팩 등에 들어가고 있다. 복합재질 소재의 기능을 갖춘 동시에 친환경적인 포장재를 공급하고 있는 것이다. SK지오센트릭은 강성 외에 연성(질긴 정도), 인장 강도(튼튼한 정도) 등을 보완한 고기능 단일 소재도 개발 중이다.

재활용 기술 확보에 주력하는 팀(플라스틱 MR 스쿼드)에서는 소재 개발에 인공지능(AI)을 활용하고 있었다. 폐플라스틱에서 나온 재활용 원료를 설비에 투입하고 이를 활용해 만들고 싶은 최종 소재의 물성을 입력하자, 신재를 얼마나 섞어야 하는지 화면에 수치로 표시됐다.

송강현 SK이노베이션 리더는 “이때 신재로 가장 많이 활용하는 폴리프로필렌(PP)은 SK지오센트릭이 제일 잘 만드는 소재”라고 강조했다.

옆 팀에서는 플라스틱 사용량을 줄이는 기술을 연구하고 있었다. 자동차 내·외장재에 주로 쓰이는 고결정성 폴리프로필렌(HCPP)을 개발하는 곳이다. 김학빈 SK이노베이션 TL은 “각종 금속까지도 플라스틱으로 대체해 더 가볍고, 친환경적인 제품을 개발에 기여하기 위해 노력하고 있다”고 말했다.

대전=황민혁 기자 okjs@kmib.co.kr