(산업분석) 폐플라스틱 재활용 시장의 개화 _ SK케미칼

 

DB 금융투자 한승재 에널리스트의 폐플라스틱관련 산업레포트 요약입니다. 약간의 제 생각또한 포함될 수 있습니다.

 

1. 폐플라스틱 재활용 시장의 개화

 

- 24년 이후 국내 본격적인 폐플라스틱 재활용 설비 가동 예정

 

- 화학적 재활용에 가장 적극적인 SK그룹의 경우 SK 케미칼은 21년 중국 해중합 업체 지분을 인수한 이후 자체 copolyester에 r-BHET를 적용하여 세계 최초로 재활용 r-copolyester 상용화를 시작. 이미 상업화 생산능력 기준 r-BHER 7만톤, C-rPET 5만톤 보유. SK이노베이션의 자회사인 SK 지오센트릭은 25년 하반기 완공을 목표로 플라스틱 리사이클 클러스터를 구축할 계획인데 화학적 재활용의 3대 기술인 해중합, 고순도화, 열분해 설비가 모두 건설됨

 

 

- 24년 말에는 UN의 플라스틱 오염 규제 제정이 예고되어 있음. 이 플라스틱 협약은 법적 구속력이 있는 강력한 합의안이 될 것으로 예상. 파리 기술 협약 이후 가장 중대한 친환경 협약이 될 것으로 평가됨

 

 

- 미국에 상장되어있는 화학적 재활용 스타트업 기업들인 루프인더스트리(시총 약 2000억원 26E PSR 2.0배)와 퓨어사이클 테크놀로지(시총 약 9000억원, 26E PSR 2배)는 아직 상업화 공장을 안정시키지 못했지만 높은 멀티플로 미래의 성장 가능성을 인정받는 중

 

2. 폐플라스틱 재활용 A to Z

 

 

- 친환경 플라스틱은 바이오플라스틱 혹은 재활용플라스틱인데 재활용플라스틱의 규모가 더 크다.

 

 

- 생분해 플라스틱은 이상적이나 가격/물성/재활용 불가 등의 이유로 특정 용도로 한정

 

 

 

 

- 플라스틱 재황용은 수거된 플라스틱의 처리방식에 따라 구분되는데 아직은 기계적 재활용이 대부분이다.

 

- 기계적 재활용 수거된 폐플라스틱을 분류/세척/분쇄/가공 등의 단순한 물리적 공정을 거쳐 재생플라스틱을 제조하는 방법

 

-화학적 재활용은 고분자(Polymer)형태의 플라스틱을 화학 반응을 통해 단량체(monomer) 혹은 석유/가스로 전환시켜(upcycling) 일반 플라스틱의 원료와 유사하게 만드는 것을 의미. 화학적 재활용은 기계적 재활용의 단점을 모두 보완할 수 있지만 상대적으로 높은 기술 장벽 및 비용, 어려운 상업화 등의 단점이 있음

 

 

 

- 현재 기계적 재활용을 활용하고 있는 업체는 LG화학, 롯데케미칼, SK지오센트릭, SK케미칼 등

 

- 22년 기준 전체 플라스틱 시장 4.0억톤 중에 화석연료 기반 플라스틱 시장은 3.6억톤(90%), 기계적 재활용 플라스틱은 3550만톤(9%) 바이오 플라스틱은 230만톤(0.5%)이나 화학적 재활용 플라스틱은 0.1% 미만. 즉 연간 40만톤이 안되는 시장. 모두가 필요성은 인정하나 아직 부족한 기술력, 높은 투자비용, 조성되지 않은 시장 여건 등으로 제대로 된 시장이 열리지 않았음.

 

 

- 플라스틱 중 가장 많은 사용 비중을 차지하는 것이 패키징 분야(포장, 용기, 비닐)

 

- 패키징 분야에서 재활용이 가장 용이한 폐플라스틱은 PET

 

 

- 해중합 방식의 화학적 재활용 중 상업화에 임박했거나 이미 상업화가 진행된 것은 가장 조달하기 쉬운 PET 폐플라스틱을 활용한 방법

 

- SK케미칼은 화학적 재활용을 활용한  Copolyester를 2021년에 세계 최초로 상업화하는데 성공

 

- 참고로 폐플라스틱을 재활용하는 방법 중 열적 재활용과 열분해를 구분할 필요가 있는데 열적 재활용은 폐플라스틱을 발전시설, 시멘트 공정, 보일러 등의 대체 연료로 활용하는 것. 유해물질이 발생하고 재활용하기는 하지만 단순히 태우는 것에 불과함

 

 

- 글로벌 대형 화학 업체인 BASF는 폐플라스틱을 활용한 기존 화학제품 생산을 위한 Che,Cycling Project를 2018년부터 시행하고 있다. 국내 기업들이 발표한 순환경제 개념을 조금 더 일찍 시작한 셈. BASF는 22.9월 ARCUS라는 열분해 기술을 보유한 업체와 독일 내 첫 열분해 상업화 공장을 짓기로 협약을 체결. 이 설비가 완성되면 약 10만톤의 열분해유를 생산할 계획. 이 프로젝트에서 열분해유의 활용은 기존 원재료와 함께 크래커에 투입하는 것. 원래도 불순물이 많은 원유를 정제하거나 LPG, Naphtha, 가스를 크래킹하는 설비를 보유한 BASF는 상대적으로 기존 원료 대비 물성이 떨어지는 열분해유를 투입하더라도 추가 정제를 통해서 기존 제품과 크게 다르지 않은 최종 제품을 생산해낼 수 있음.

 

- 국내 열분해 생산업체 역시 대형 정유/화학 업체들에 납품. 인지이엔티의 경우 선별되어 수집된 폐합성수지를 별다른 전처리 과정없이 바로 열분해 과정에 투입하여 재생유를 생산하고 있는 업체로 대다수의 제품을 현대오일뱅크로 공급 중. SK지오센트릭이 투자한 에코크레이션 역시 생활 혼합 폐기물(PP, PE, PS)를 열분해하여 경유/등유에 준하는 제품을 생산 중.

 

- 이러한 열분해 업체들이 생산한 열분해유, 재생유 등은 기존 석유제품과 유사하지만 원료가 폐플라스틱이기에 각 대기업들이 추구하는 탄소배출감축에 수치적인 기여를 할 수 있다.

 

 

- 유럽의 플라스틱 재활용 PET가격은 일반 PET대비 10%~20%의 프리미엄으로 거래 중

 

- 국내 플라스틱 폐기물의 가파른 증가(15년~21년 6개년 CAGR + 9.1%), 기계적/화학적 재활용이 많아짐

 

 

- 순환자원으로 인정받은 폐합성고분자화합물은 21년 2.7만톤에 불과

 

- 중소 업체가 대다수인 재활용 위탁처리시장, 효과적인 협력/관리 필요

 

 

 

3. 기업별 현황(검증의 시간)

 

- Copolyester는 고분자 PET에 CHDM(PX->DMT->CHDM)이라는 원료를 사용해 만든 투명 플라스틱으로 환경호르몬 물질을 사용하지 않는 친환경 고재.

 

- Copolyester의 상업화는 1970년대 미국의 Eastman이 최초로 성공했으며 이후 SK케미칼이 2001년 두번째 상업생산에 성공하기 전까지 독점 공급 업체였음. 현재 전 세계 Copolyester 시장은 Eastman과 한국의 SK케미칼이 양분 중

 

 

- Copolyester 시장 점유율 50%를 상회하는 Eastman은 순환경제 구축을 위해 2.5억불을 투자하여 미국에 화학적 재활용 공장을 건설하고 있다. 2022년말 기계적 완공을 마치고 2023년 상업화를 위한 준비에 들어간 것으로 추정. Eastman의 재활용 공장은 연간 11만톤 이상의 폐플라스틱을 처리할 수 있으며 15~20만톤의 화학적 재활용 폴리머 제품을 생산할 것으로 알려짐

 

- r_Copolyester의 시장 가격은 3000불/t 내외에서 형성될 가능성이 높음(10~20%의 프리미엄 반영)

 

 

- SK케미칼은 이미 r-Copolyester 상업화

 

 

- SK케미칼, r-Copolyester 판매 비중 목표 25년 50%, r-PET 역시 시장 확대

 

 

4. 커버리지 개시(SK케미칼)

 

- Eastman과 글로벌 Copolyester 시장 양분

- 세계 최초 화학적 재활용 Copolyester 상업화, 24년 본격 판매 비중 확대

- 미국 화학적 재활용 26E PSR2.0배, Copoly/유화 사업부 저평가

- SK케미칼 목표주가 8.5만원으로 커버리지 개시, 24년 폐플라스틱 화학적 재활용 개화 준비