By ALEX WHITING, WIRED UK

도로를 걷거나 공원이나 해변가를 가면, 항상 플라스틱 포장지가 방치된 모습을 볼 수밖에 없다. 보통 생울타리에 얽힌 채로 모래사장에 떠밀려와 정착지 없이 방치된 것처럼 보인다.

플라스틱은 북극부터 심해까지 지구 전 영역의 오염을 유발하며, 인간의 건강에 미치는 여파는 아직 정확히 확인되지 않았다. 이미 매년 해양으로 유입되는 플라스틱 폐기물양이 1,100만 t을 넘어섰다. 과감한 변화를 적용하지 않는다면, 전 세계가 생성하는 플라스틱 폐기물양은 2040년이면 두 배로 증가할 것이다. 또, 퓨 자선기금(Pew Charitable Trusts) 연구로 공개된 바와 같이 폐기물 처리 인프라를 계속 유지하지 못한다면, 매년 해양에 떠밀려오는 플라스틱 폐기물은 약 3배 증가할 것이다.

플라스틱 폐기물 생성 중단 전쟁에서 여러 기업과 학계가 전체 플라스틱 소재 폐기물 중 양이 가장 많은 플라스틱 포장을 줄일 새로운 방법을 다양하게 개발한다. 조류로 제작한 식용 물통과 균류로 제작한 생분해성 포장지, 종이로 제작한 물통 등 대체재 제작이라는 영리한 방식이 매우 많다. 퓨 자선기금의 환경보호 과학 프로젝트 관리자이자 플라스틱 오염 결과 평가 보고서 공동 저자인 짐 파라디(Jim Palardy)는 “많은 영역에서 플라스틱 포장을 다른 소재로 대체한다”라고 말했다.

그러나 현재의 대체 소재 유입 정도로는 아직 플라스틱의 압도적인 점유율을 끝내기에는 부족하다. OECD 국제에너지기구(International Energy Agency)는 2000년 이후 플라스틱 생산량이 두 배 이상 증가해, 앞으로 20년 동안 플라스틱 폐기물이 급격히 증가할 것으로 전망한다. 또한, 플라스틱 소재가 최종 단계에서 향하는 곳을 추적한 결과도 바람직하지 않다. 2018년까지 그동안 생산된 모든 버진 플라스틱(virgin plastic) 중 약 80%가 결국, 쓰레기 매립지로 이동하거나 자연환경에 방치되었다.

리차드 톰슨(Richard Thompson) 플리머스대학교 해양연구소 소장은 통계 결과가 암울하지만, 인간의 플라스틱 포장 중독 자체는 나쁜 일이 아니라고 주장했다. 플라스틱을 가벼우면서 내구성이 강한 데다가 저렴하며, 다용도로 활용할 수 있다. 톰슨 소장은 “해양의 플라스틱 폐기물의 영향을 연구하는 해양 생물학자이지만, 실제로 플라스틱 자체는 훌륭한 소재라고 생각한다. 문제는 인간이 책임을 지지 못해 발생한 것이다”라고 말했다.

톰슨 소장은 해결책이 플라스틱 자체에 달려 있다고 주장한다. 톰슨 소장은 "다른 물질을 보기 전 이미 얻은 물질을 더 훌륭하게 활용하면서 책임감을 키울 수 있는 일을 해야 한다"라고 말했다.

즉, 플라스틱 포장재를 재활용하기 쉽도록 제작해야 한다는 의미이다. 플라스틱은 폴리머라는 거대한 분자로 구성됐으며, 다른 플라스틱 유형은 다른 제품을 제작한다. 포장재에 가장 보편적으로 사용하는 플라스틱 소재는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET)이다. 그 외에 사용도가 상대적으로 적은 폴리스티렌(PS)과 폴리염화비닐(PVC)도 있다.

재활용이 가장 쉬운 소재는 음료병이나 컨테이너를 PET과 HDPE이다. 다양한 유형의 플라스틱은 물론이고 시장에 존재하는 여러 가지 플라스틱을 함께 사용할 때, 재활용이 어렵다. 다른 유형의 플라스틱을 분리한 뒤 재활용해야 하기 때문이다. (다양한 플라스틱 소재 재활용 관련 연구가 진행 중이지만, 현재 연구는 초기 단계이다.) 따라서 다양한 플라스틱 폴리머 사용을 줄인다면, 재활용이 쉬우면서 비용 효율성이 더 향상될 것이다.

톰슨 소장은 전체 플라스틱 중 40%를 차지하는 일회용 포장지에 대해 "수천 가지 다양한 폴리머 순열을 확보했다. 2~3가지 다른 폴리머로 제작된 모든 일회용 포장지 사용을 위해 최대한 노력해야 한다"라고 말했다.

이제 많은 기업이 플라스틱 소재 변경에 대응한다. 세계 최대 화학 기업 중 한 곳인 도우(Dow)의 특수 플라스틱 포장재 부사장 마르코 텐 브루겐카테(Marco ten Bruggencate)는 "한 가지 대략적으로 구성한 폴리머 디자인을 사용하면서 기능성을 유지해야 한다"라고 말했다. 기능성은 컨테이너에 담긴 제품 유형이 무엇이든 보관하면서 브랜드 매력을 유지하는 것을 말한다. 다우는 주로 샴푸부터 음식 포장 비닐까지 다양한 상품용 포장 용기를 제작하는 데 사용하는 PE 소재 포장지를 제작한다. 

텐 브루켄카테 부사장은 제조사가 전체 포장지 80~90%가 재활용 소재임을 보장해야 한다고 주장한다. 그러나 치즈와 육류 포장지와 같이 일회용 포장지가 남아있는 재활용 포장지 사용 해결책을 찾아야 한다. 텐 브루켄카테 부사장은 이때 해결책으로 육류 신선도를 유지하면서 다양한 폴리머를 사용한 복잡한 구조 대신 한 가지 폴리머 폴리에틸렌 소재로 제작한 포장지를 사용해야 한다고 주장했다. 텐 브루켄카테 부사장은 한 가지 폴리머 소재로 모든 기능성을 갖추도록 혁신해야 한다. 이는 도우를 포함한 여러 기업이 노력하는 부분이기도 하다"라고 말했다.
 
다른 기업도 더 깨끗한 플라스틱을 사용하는 등 플라스틱 재활용 노력을 강화한다. 음료병은 재활용이 쉬운 PET 소재로 제작하지만, PET 염색 과정을 추가하면 재활용 도중 색사이 혼합된다. 이후 판매하기 어려운 순수하지 않은 재활용 소재를 생성한다. 톰슨 소장은 “재활용 기업 여러 곳이 페트병의 가치가 현재 재활용 수준보다 두 배 더  높다고 말했다"라고 전했다. 코카콜라는 북미 지역에서 염색하지 않은 페트병을 사용해, 100% 재활용 가능한 PET로 음료병을 늘린다. 이미 아시아와 유럽에서는 음료병 제작 시 염색을 하지 않는다.

플라스틱 구성요소 변경은 복잡한 요소 중 하나이다. 그러나 플라스틱 재활용 양을 늘리기 전, 해야 할 일도 많다. 재활용 플라스틱을 수집하고는 브랜드가 원하는 제품 무엇이든 제작하는 컨버터 업계(converter industry)는 간단한 폴리머로 구성된 간소화된 플라스틱 레진을 다루는 데 새로운 장비가 필요하다. 텐 브루켄카테 부사장은 "2025년이면, 재활용 설계 측면에서 업계가 더 성숙해질 것이다"라고 언급했다.

2025년이면, 폐기물 수집과 재활용 기반 시설을 개선해 폐기물을 처리하는 것이 중요해질 것이다. 전 세계 여러 국가의 재활용 수준이 매우 낮은 편이다. 유럽환경청(European Environment Agency)이 조사한 바에 따르면, 2018년, 유럽은 전체 플라스틱 폐기물 2,900만 메트릭톤 중 단 32%만 재활용 목적으로 수집했다. 그 해 미국의 플라스틱 재활용률은 9% 미만이었다. 전 세계에서 미국과 영국의 인구 1인당 플라스틱 폐기물 생성률이 가장 높다는 점에서 매우 좋지 않은 소식이다.

많은 브랜드가 재활용 가능한 플라스틱 혹은 재활용된 플라스틱 소재 사용 증가를 위한 자체 목표를 정했다. 많은 브랜드가 소비자와 정부 규제 압박 때문에 재활용 가능한 소재로 변경한다. 일례로, 유럽연합은 2030년까지 모든 플라스틱 포장지를 재사용이나 재활용 가능한 소재로 변경하려는 목표를 두고 있다. 더불어 플라스틱 포장지 30%를 재활용 소재로 변경한다는 노력이 현지 플라스틱 제조 기업의 지지를 받았기 때문이다. 이제는 재활용 플라스틱 시장 강화 노력을 펼칠 때이다.

그러나 플라스틱을 계속 재활용하는 시스템을 개발하고자 한다면, 재활용 과정 자체의 개선도 필요하다. 일반적으로 플라스틱 재활용 과정은 기계적이다. 플라스틱을 닦고 분해한 뒤 알갱이로 녹인다. 그리고 새로운 플라스틱 제품을 제작한다. 플라스틱의 화학적 구조는 크게 달라지지 않는다. 재활용 전과 똑같은 폴리머로 구성된다. (따라서 PET 재활용 시 PET를 더 많이 생성하게 된다.) 다만, 재활용 과정 자체는 플라스틱의 폴리머 질과 강도가 저하된다. 플라스틱을 기계로 단 몇 차례만 재활용할 수 있다는 의미이다.

진정한 플라스틱 재사용 과정 반복을 위해 다양한 플라스틱 유형을 제작할 수 있는 플라스틱을 기본 화학적 구성요소로 변환하는 화학적 처리 과정을 거쳐야 한다. 화학적 재활용은 가능하지만, 비교적 새로운 재활용 방식이다. 텐 브루켄카테 부사장은 "화학적 재활용 기술이 존재한다. 재활용 플라스틱이 방탄처럼 견고하다는 사실을 확인해야 한다"라고 말했다.

즉, 기계적 재활용을 항상 우선순위로 두어야 한다는 의미이다. 가장 쉬운 재활용 방식이기 때문이다. 플라스틱을 기계적으로 재활용할 수 없을 때만  화학적 재활용 과정을 택해야 한다. 그러나 화학적 재활용의 장점이 매우 크다. 새로운 플라스틱 생산과 특정 플라스틱 유형 변환 과정은 플라스틱의 수명 전체에 걸친 배출량 80%를 차지한다. 텐 브루켄카테 부사장이 말한 바와 같이 화석연료로 버진 플라스틱을 제작하지 않는 일이 플라스틱 업계의 탄소 배출량 감축, 그리고 탄소 중립 목표 달성의 핵심이다.

플라스틱 생산 기업은 화학적 재활용 기술 연구에 천문학적인 비용을 투자한다. 플라스틱 제조 업계 단체인 플라스틱 유럽(Plastics Europe) 회원 기업은 2030년까지 화학 재활용 기술과 기반 시설에 72억 유로를 투자할 계획이다.

유럽환경청은 화학적 재활용이 다른 소재나 다른 종류와 혼합된 플라스틱, 유해 화학 물질 때문에 오염된 플라스틱 등과 같이 기계적 재활용이 어려운 재활용 제품을 제작할 새로운 방식을 제공할 수 있을 것이라고 설명했다. 다만, 유럽환경청은 화학적 재활용이 재활용 시설 가동 시 필요한 에너지와 폐기물 제품 생산 측면에서 환경에 미치는 영향이 거의 알려지지 않았다는 점에 주목했다. 

유럽환경청은 2021년도 보고서를 통해 "화학적 재활용이 더 보편화된 기술이 된다면, 금전적 비용은 물론이고 환경과 기후 영향, 위험성도 자세히 탐색해 전체적으로 화학적 재활용이 이익이 되는지 판단해야 한다"라고 진단했다.

퓨 자선기금의 짐 파라디는 20년 이내로 플라스틱 폐기물이 서서히 줄어들 것으로 낙관한다. 파라디가 작성한 보고서는 기존 해결책과 기술을 활용한다면, 앞으로 20년간 해양에 유입되는 플라스틱 폐기물을 약 80% 줄일 수 있다는 사실을 확인했다. 파라디는 "실제로 가장 중요한 해결책은 이해하기 어렵지 않다"라고 말했다. 폐기물 관리 및 재활용 방식 개선 이외에도 폐기물을 줄이고자 한다면, 일상에서 사용하는 플라스틱이 재활용 가능한 소재임을 확인하고, 일회용 제품 사용을 최대한 피해야 한다. 또한, 일회용 플라스틱을 종이나 생분해성 물질, 그 외 재사용이나 재활용이 상대적으로 쉬운 소재로 대체해야 한다.

따라서 조류와 균류 컨테이너, 종이 소재 병과 같은 대체 소재가 어느 정도 플라스틱 폐기물 감소 역할을 할 것이다. 그러나 대체 소재 사용 시 새로운 문제를 유발하지 않도록 확인해야 한다는 상세한 영역에서의 어려움이 있다. 종이는 지속 가능성과 함께 관리할 수 있는 숲에서 얻어야 한다. 또한, 폐기물 시설도 산업용 퇴비로 만들어야 할 대체 소재를 다루어야 한다.

온실가스 배출량 증가 문제도 있다. 예를 들어, 유리 소재 플라스틱은 교통수단 배출량 증가 원인이 될 수 있다. 무거운 제품일수록 이동 시 필요한 연료가 더 많기 때문이다. 그러나 파라디는 "유리를 재생 에너지 자원으로 운반할 수 있다면, 배출량 계산 결과가 크게 달라질 것"이라고 언급했다.

하지만 가장 중요한 해결책 중 하나는 불필요한 플라스틱을 아예 없애는 것이다. 불필요한 플라스틱을 제거할 기회는 많다. 고체 바에 담긴 샴푸 판매 시 플라스틱 액체 용기가 필요하지 않다. 또 다른 예시로 유연한 기둥형 플라스틱 파우치를 액체 보관 시 사용하는 것이다. 단단한 고체 소재 플라스틱병보다 플라스틱 사용량이 60% 더 적기 때문이다. 하지만 텐 브루겐카테 부사장은 "플라스틱 사용량과 탄소 배출량을 대거 감축할 수 있지만, 많은 기업이 파우치 전환을 매우 느린 속도로 진행하고 있다"라고 말했다.

파라디는 전반적으로 2040년까지 해양에 유입되는 플라스틱 오염원 80%를 제거하기 위해 필요한 변화 실천은 가능한 일이라고 말한다. 파라디는 "쉽지는 않을 것이다. 그러나 변화 방식을 알고 있다"라고 말했다. 이어서 나머지 플라스틱 폐기물 20%에 대해, "여러 업계 관계자가 플라스틱 폐기물 감축을 위해 노력한다. 따라서 추후 플라스틱 폐기물 감축 가능성을 긍정적으로 본다"라고 전했다.

** 위 기사는 와이어드UK(WIRED.co.uk)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
How to Solve the Problem of Plastic Packaging