EU의 순환 경제 실행 계획(Circular Economy Action Plan)은 2050년까지 모든 플라스틱 포장이 완전히 재활용 가능해야 하며 최소 70%가 재활용 재료로 구성되어야 한다고 규정하고 있다. 하지만 여전히 대부분의 플라스틱 폐기물은 여전히 ​​매립지나 소각로에 버려지고, 최악의 경우 환경에 무단 폐기되고 있는 실정이다.

EU 집행부는 7월 지침 개정에 관한 예비 평가에서 “실제 플라스틱 포장 폐기물 중 42% 정도만이 재활용되며 제품 포장재 설계가 폐기물 처리를 심각하게 만들고 있다”며 “제품 디자인과 설계 개선만으로도 플라스틱 포장재를 재활용하는 데 드는 비용을 절반으로 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 이러한 집행부의 제안에 따라 일부 소비재 대기업들은 제품 포장재를 지속가능하게 재설계하겠다는 목표를 발표했다. 마스(Mars)는 100% 재활용 가능한 재료로 포장을 재설계하고, 네슬레는 2020년에 전체 플라스틱 포장재의 62%를 재활용하겠다고 밝혔다. 글로벌 대표 소비재 기업인 펩시도 2050년까지 치토스와 도리타스 등의 제품 포장재 90%를 친환경 소재로 만들 예정이다.

기업들은 제조업체가 가치사슬 전반에 포장 디자인, 수집, 분류 및 재료 등을 재설계할 수 있도록 한 순환경제 5단계 로드맵을 반영한 이니셔티브인 ‘세플렉스(CEFLEX)'의 에코디자인 지침에 따르고 있다. 이 가이드라인은 바이오 재료 사용, 포장재 내 환경목표 공시, 경량 포장재 사용 등을 제시했으며, 열경화성인 폴리에틸렌을 재활용이나 제품 변형이 용이한 열가소성 수지의 폴리올레핀으로 교체할 것을 제안했다. 아직 넘어야 할 산은 많지만 지속가능한 지구를 위한 필수불가결한 결정이 아닐 수 없을 것이다.

R-Cycle 이니셔티브 출범

동시에 가장 재활용 퍼센티지를 올리지 못하는 현재의 애로 사항 중 하나는 폐기물 처리 단계에서 재활용 가능한 포장재와 그렇지 못한 포장재 분류가 상당히 까다롭다는 사실일 것이다. 실제로 소비자들이 애써 분류한 플라스틱 쓰레기를 수거하더라도 재사용 용도가 불분명한 여러 요인으로 결국 소각장행이 되고 마는 경우가 많다.

독일과 같은 ‘재활용 국가’ 에서도 생활쓰레기에서 나오는 플라스틱의 약 6%만이 동등한 신제품을 만들기 위해 재활용되는 것으로 보고된다. 65% 이상 중 가장 많은 비율이 폐기물 소각로에서 소각되는 것으로 보고되고 있다. 재활용률이 낮은 이유 중 하나는 재활용 과정에서 플라스틱 포장재의 다양한 구성을 식별하는 데 어려움이 있기 때문으로 봤다.

이러한 플라스틱 재활용과 폐기물 처리에 관한 난제 해결을 위해 몇몇 회사들이 솔선수범해 R-Cycle 이니셔티브를 결성했다. 함께 뜻을 모은 파트너사들은 현재 BRÜCKNER MASCHINENBAU, EREMA, HENKEL, HUBERGROUP PRINT SOLUTIONS, KAMPF, MAAG, PLASTCHIM-T, WIPAK이다.

이들은 R-Cycle 프로젝트를 통해 플라스틱 포장에 디지털 제품 여권을 부착하자는 솔루션을 내놓았다. 지난 해 ‘포장’ 부문에서 독일 지속 가능성 상을 받기도 한 R-Cycle은 플라스틱에 추격 장치를 다는 것과 비슷한 의미다.

R-Cycle의 실행 컨셉트

R-Cycle은 개방형 표준을 기반으로 하며 특수 표시를 통해 기계 판독이 가능하다. R-Cycle은 포장 생산 중에 모든 재활용 관련 속성을 자동으로 등록하고 이 정보를 가치 사슬에 전달하는 방식으로 이뤄진다. 이후 폐기물 분류 공장은 재활용 가능한 포장을 식별하고 재활용 가능한 부분을 형성할 수 있도록 한다. R-Cycle 프로젝트에 참여하는 회사들은 이것이 순환 경제가 제대로 작동하도록 하기 위한 노력의 일환으로 순수하고 고품질의 재활용품을 얻기 위한 기초라고 말하고 있다.

R-Cycle 이니셔티브의 이사인 Benedikt Brenken은 “디지털화와 지속 가능성은 우리가 R-Cycle에 유리하게 통합한 두 가지 메가 트렌드이다. 유럽 연합에서도 요구하는 디지털 제품 여권의 사용은 플라스틱 포장의 재활용률을 높일 수 있는 엄청난 잠재력을 제공한다.”라고 말했다.

오늘날의 폐기물 분류 프로세스는 재활용 가능 포장재와 재활용 불가능 포장재를 확실하게 구분할 수 없다는 애로 사항이 있다. 따라서 R-Cycle이 생산 중 포장 특성을 기록하고 이 데이터를 제공함으로써 제품의 수명 주기가 끝났을 때 분류 프로세스를 개선할 수 있다고 기대한다.

R-Cycle의 파트너인 Erema, Henkel, hubergroup Print Solutions, Kampf, Maag, Plastchim-T 및 Wipak과의 긴밀한 협력 하에 Brückner Maschine-nbau는 미래 순환 경제에 중요한 기여를 하기 위해 “폴리프로필렌 크리스피 백” 파일럿 프로젝트를 시작했다. 스낵 봉지를 재활용할 수 있게 하려면 어떤 조치를 취해야 하는지 단계별로 살펴보면 다음과 같다.

1. 처음부터 재활용성을 고려하고 제품과 데이터의 인터페이스를 통합

2. 포장 관련 데이터 저장

3. 재활용 가능한 포장재 식별, 분류 및 세척

4. 세척 및 분류된 포장재의 재활용

5. 재활용품으로 원자재 대체

처음부터 재활용 가능성을 고려하라

재활용된 재료를 두 번째 제품에 사용할 수 있으려면 초기 포장 디자인에서 소비자를 위한 기능성과 호환성뿐 아니라 다양한 기계 및 시스템에서 문제없는 가공성을 고려해야 한다.

재활용을 위한 재료 및 이들의 조합에 대한 필요한 지식은 공급망 전반의 다른 이니셔티브에서 생성된다. 협력 이니셔티브인 PrintCYC는 고품질 재활용을 가능하게 하는 인쇄 잉크에 최적화된 구성 요소에 초점을 맞추고 있다. 이 정보는 재활용 가능한 포장 디자인에 필수적이다.

순환 경제를 위해 특별히 개발된 혁신적인 인쇄 잉크 및 라미네이팅 접착제와 결합된 폴리프로필렌 단일 재료 필름으로 만든 바삭한 스낵봉지는 포장의 기능 및 재활용 가능성 요구 사항을 충족할 수 있다.

제품과 데이터 간의 인터페이스 통합

R-Cycle 데이터베이스와 패키징을 고유하게 연결하는 다양한 방법이 있다. 생산 단계 및 추가 처리에 따라 QR 코드와 같은 일부 마킹 기술은 적합하지 않거나 더 적합하다.

데이터베이스와 포장 사이의 링크는 디지털 워터마크로 인해 바삭한 스낵봉지 디자인에 직접 통합된다. 이를 위해 사람의 눈에는 거의 보이지 않는 작은 표시가 레이아웃에 추가되고, Digimarc 앱이 있는 모든 스마트폰에서 읽을 수 있다. 이 마킹 기술을 사용하면 카메라로 모든 섹션을 스캔할 수 있으며 해당 소프트웨어에서 명확하게 식별할 수 있다.

이를 통해 분류 프로세스에서 작은 필름 조각도 고유하게 식별할 수 있다.

포장 관련 데이터 저장

플라스틱 폐기물을 정확하게 분류하려면 포장을 고유하게 식별할 수 있을 뿐만 아니라 구성 및 재활용 가능성을 아는 것이 중요하다. 이러한 필요한 데이터는 전체 가치 사슬을 따라 수집되어 R-Cycle 데이터베이스로 전송되어야 한다. 데이터는 후속 정렬에 필요한 일반화된 수준에만 있다는 점을 언급하는 것이 중요하다. 예를 들어, 바삭한 봉지를 채우고 밀봉할 때 R-Cycle 서버로 전송되는 추가 정보에는 식품 또는 비식품 등 내용물의 특성만 포함된다는 뜻이다.

파일럿 프로젝트의 일환으로 데이터는 관련 파트너의 각 기계 중 일부에 기록되고 GS1 표준을 사용하여 R-Cycle 서버에 전송 및 저장된다. 이 실시간 전송을 통해 데이터는 가치 사슬의 끝에서뿐만 아니라 각 처리 단계 직후에도 사용할 수 있다. 예를 들어, 이는 디지털 제품 여권의 프레임워크 내에서 회사 내 및 회사 간 데이터 교환을 모두 가능하게 한다.

데이터 표시

엄격한 개인 정보 보호 정책으로 인해 R-Cycle 프로덕션 서버는 권한이 없는 사용자의 데이터 액세스를 허용하지 않으므로 액세스할 수 있도록 데이터가 DEMO 서버에 복사된다.

재활용 포장재 식별, 분류 및 세척

재활용에 적합한 비율이 정의되면 포장이 식별되고 분류된다. 이러한 재료는 일반적으로 기계적 재활용을 위해 나중에 세척 과정을 거친다.

향후에는 현대 분류 시스템에서 표시를 인식하고 읽어야 할 것이며 해당 테스트는 Holygrail 2.0의 일부로 한창 진행 중에 있다.

세척 및 분류된 포장재 재활용(기계적)

기술적 재활용 가능성을 입증하기 위해 바삭바삭한 스낵 봉지는 문제 없이 적절한 압출 시스템에서 고품질 과립으로 기계적으로 처리된다.

원재료를 재활용품으로 대체

PrintCYC는 SQTS와 협력하여 마이그레이션에 관한 선별 테스트를 통해 재활용품을 분석한다. 결과는 Commission Regulation(EU) No.와 2011년 10월 및 스위스 소비재 조례 EDI SR 817.023.21.에 따라 평가되었는데 결과는 테스트된 값 중 어느 것도 나열된 임계 값에 가깝지 않은 것으로 나타났다. 이는 비식품, 고품질 세컨드 라이프 애플리케이션에서 재사용하기 위한 전제 조건이다.

K 2022 전시회를 앞두고 이뤄진 K-Mag와의 인터뷰를 통해 R-Cycle 이니셔티브 구성원인 Huafeng Zhao는 R-Cycle 시스템이 미래 순환 경제에서 어떻게 하면 폐기물 제로 목표를 달성할 수 있는지 그 방법에 대해 이야기했다.

Q. R-Cycle 프로젝트의 목적은 무엇인가?

A. Huafeng Zhao> R-Cycle은 재활용 가능한 포장재를 식별하여 분리함으로써 고품질 플라스틱 재활용을 가능하게 한다. 과거에는 플라스틱 순환 경제를 지원하는 R-Cycle과 같은 적절한 데이터 관리 시스템이 없었다. 따라서 전 세계 플라스틱 폐기물의 약 19%가 소각되고 50%가 매립되며 심지어 22%도 우리 환경에서 노출된다. 약 9%만이 재활용되어 세컨드 라이프 제품에 재사용되는 실정이다. 우리에게 플라스틱은 새로운 황금이다. 우리는 사람들이 플라스틱 제품 뒤에 숨겨진 가치를 이해하고 플라스틱을 올바른 방식으로 취급하는 방법을 이해하도록 교육해야 한다.

Q. 어떻게 해야 목표를 달성할 수 있을까?

A. Huafeng Zhao> 우리는 전체 가치 사슬에서 재활용 가능한 포장의 추적 가능성을 보장하기 위해 공개적이고 전 세계적으로 적용 가능한 추적 표준을 개발하고 있다. 재료 유형, 색상, MFR, 식품 또는 비식품, PCR/PIR 함량 등과 같은 모든 재활용 관련 정보는 생산 중에 기계 제어 시스템에 의해 기록될 수 있으며 이러한 모든 정보를 디지털 형식으로 전송할 수 있다. 제품 여권. R-Cycle의 추적 기술은 GS1 표준을 기반으로 하고 있다. 플라스틱 필름 사출 성형 또는 압출, 블로우 성형 기계부터 변환, 인쇄, 충전, 분류 및 재활용 기계 에 이르기까지 모든 생산 시설에서 사용할 수 있다. 저장된 정보를 검색하기 위해 QR 또는 디지털 워터마크 코드와 같은 마커가 포장에 적용된다. 결국 R-Cycle은 전체 가치 사슬의 효율성을 향상시켜 미래에 점점 더 많은 고품질 재활용 재료를 얻고 전체 수명 주기 동안 플라스틱 포장의 추적성을 보장할 것이다.

Q. 이와 관련하여 파일럿 프로젝트도 시작했다고 들었다. 어떤 프로젝트인가?

A. Huafeng Zhao> 첫 번째 파일럿 프로젝트에서 우리는 Braskem의 두 가지 HDPE 재료로 만든 1리터 병 두 개를 개발했다. 한 변종은 사탕수수에서 추출한 바이오 기반 PE로 만들어진다. 두 번째 변형은 재활용 PE로 만들어진다. 두 병 모두 휴대폰 카메라로도 스캔할 수 있는 마커로 QR 코드를 구현했다. 이러한 방식으로 기계를 통해 얻은 모든 재활용 관련 정보는 데이터베이스에 저장된다.

두 번째 시범 프로젝트에서 새로운 마킹 기술로 디지털 워터마크를 구현했다. 인간의 눈에는 거의 보이지 않는 이러한 디지털 워터마크 코드는 R-Cycle 데이터베이스 플랫폼과도 연결된 포장 라벨의 전체 표면에 통합되었다. 이러한 방식으로 적절한 시스템을 갖춘 폐기물 분류 시스템은 훨씬 더 정확한 방식으로 플라스틱 폐기물을 분류할 수 있다. 또한 이러한 코드는 Digimarc 앱을 사용하기만 하면 각 최종 사용자가 모든 스마트폰에서 읽을 수 있다. Kautex의 파일럿 프로젝트 노하우는 압출 블로우 성형 생산과 클라우드 기반 R-Cycle 플랫폼 간의 링크 및 인터페이스 기능을 하는 데이터 수집 시스템 "R-Connector"의 개발이다. Kautex 생산 솔루션의 "R-Connector"를 사용하면 필요한 모든 생산 데이터가 실시간으로 기록, 분석 및 R-Cycle 서버에 업로드 된다.

Q. 다양한 파일럿 프로젝트뿐 아니라 R-Cycle에서도 일하고 있는데 그러한 협력이 왜 그렇게 중요하다고 생각하나?

A. Huafeng Zhao> 파일럿 프로젝트에서는 하나가 돼라(BeOne) 문화에 따라 원료 제조업체인 Braskem, 포장 제조업체인 Kautex Textron, 그리고 재활용 전문가인 Morssinkhof Plastics와 협력하고 있다. R-Cycle과 같은 시스템은 전체 가치 사슬에 있는 모든 참가자가 하나의 추적 표준에서 작업하는 경우에만 일이 진행된다. 이것이 바로 R-Cycle 커뮤니티가 플라스틱 산업의 다양한 응용 분야에서 온 기업들과의 산업 간 협력이 중요한 이유이다.

R-Cycle 커뮤니티는 스마트 부가가치 플라스틱 포장을 위한 미래 순환 경제라는 주제에 정당한 관심을 가진 모든 기업, 조직 또는 개인에게 열려 있다.

여기서 우리는 Reifenhäuser가 R-Cycle 시스템 및 커뮤니티의 창시자임을 강조하고 싶다. 우리는 Kautex Maschinenbau로서 R-Cycle 커뮤니티의 “퍼스트 무버” 중 하나가 된 것을 매우 기쁘게 생각한다. 그리고 우리 커뮤니티는 점점 더 많은 새로운 파트너와 함께 계속 성장하고 있다.

R-Cycle 시스템은 전체 순환 경제의 모든 참가자가 책임을 지고 하나의 글로벌 추적 표준을 개발하기 위해 함께 협력하는 경우에만 작동한다. 그래야만 미래 순환경제의 혜택을 모두가 누릴 수 있기 때문이다.