제지 자원재순환의 가치 – 무림피앤피,한솔제지,전주페이퍼의 사례

에이알케이의 환경매거진, 1편 이차전지에 이은 2편으로 펄프폐수의 처리와 자원재순환 vol.2로 흑액과 자원재순환에 관해 기재합니다.

vol.1 > 제지/펄프폐수처리, 나노셀루로우스와 바이오항공유까지
현재글 vol.2 > 국내 제지/펄프업체 한솔제지와 무림P&P 및 해외의 자원재순환 사례
vol.3 > 제지/펄프 흑액관련 해외 연구활동(가제)
vol4. > 국내 제지폐수 관련 환경설비 시공기업 및 위탁업체 소개(가제)

먼저, 지난시간에 이어 폐수처리 공정에 대해 논했으나 리마인드차 흑액에 대해 간략하게 알아보자면.

흑액(Black liquor)은 제지 공정에서 발생하는 부산물로, 목재 펄프화 과정 중에 생성됩니다. 흑액에는 리그닌(lignin), 헤미셀룰로스, 유기산, 무기물 등이 포함되어 있습니다. 리그닌은 목재 세포벽에서 셀룰로오스를 결합하고 구조적 강도를 제공하는 주요 성분으로, 펄프화 과정에서 셀룰로오스를 분리할 때 흑액에 녹아 들어가게 됩니다.

따라서, 흑액에 리그닌이 포함되어 있지만, 흑액 자체가 리그닌은 아니며, 여러 성분이 섞여 있는 혼합물입니다.

‘제지/펄퍼는 1톤을 생산하기위에 물100톤을 소비하는 산업’이라는 말이 있듯, 에너지와 물소비가 많아 온실가스 발생이 많은 분야이나 폐수-폐열의 재활용이 50%이상으로 발전한 분야라고도 말씀드렸습니다.

이에 구체적인 사례가 무엇인지 알아보고자 합니다.

국내 펄프산업의 자원재순환 사례

※ 상기 이미지는 AI로 연출된 사진으로 제지/펄프기업과는 무관함을 밝힙니다.

무림피앤피(무림P&P)의 흑액 자원재순환과 신소재 성과

1.울산공장에서의 흑액활용 바이오매스 연료 – 공장의 전기생산은 어떻게?

무림피앤피의 공정은 펄프-제지의 일관화 공정으로 알려져 있습니다. 앞선 vol.1의 다양한 펄프제조 공정에서 ‘표백화학공정’을 사용하는 기업으로 목재칩을 사용하며 흑액을 배출하고 이를 재활용하는 기업입니다.

재생용지는 각종 재생이 가능한 식품용기를 재활용하기에 목재칩을 건조-화학공정을 거치지 않으나 목재칩으로 부터 가공하는 펄프공정은 제조방식이 기업마다 상이하나 무림피앤피는 공정상 목재칩을 건조하고 표백하기에 여기에 사용되는 LNC등의 오일 에너지원을 소모하지 않습니다.

2.무림피앤피의 자원재순환 데이터 지표

무림피앤피의 연간 85만톤의 목재칩 원료로 사용하며 절반가령인 45만톤을 천연펄프로 생산합니다.

그렇다면 흑액은 얼마나 나올까요? 75만톤 가량이며 이 흑액을 활용해 스팀은 83%인 62.2톤 / 17%인 12.7톤은 전기로 자원재순환 합니다. 이로 인한 낭비제거 비용은 1,680억이라고 합니다.

즉, 목재칩을 펄프로 가공할 때 분리되는 흑액의 리그닌과 셀룰로우스를 분리하고 소각될 수 있는 흑액성분 자체를 다시 보일러로 재활용하기에 오일이나 가스등의 원료구매비용이 현저하게 낮아지기에 자원재순환을 하고 있는 것 입니다.

이는 약87만톤의 온실가스 저감효과를 가져온다고 합니다.

vol.1에서 말한 리그닌 분리를 하는 최종적인 목적은 종이의 실제 원료인 셀룰로우스를 추출가공함에 있다고 설명드렸으며, 전세계적으로 수년전부터 R&D 연구가 활발한 나노산업과 연관되어 ‘나노셀루로우스’가 큰 신소재로 주목받고 있다고도 말씀드렸습니다.

무림피앤피의 신소재 R&D성과로 태어난 신제품들

1.나노셀룰로우스(CNF) : 코스메틱,필름,우주산업 등 다양한 분야의 가능성이 있는 나노분야 제품

2.CellRimⓇ : 목재+플라스틱의 생분해성 친환경 플라스틱
Wood Particle(WP:톱밥부산물 가공) + Pulp Flake(셀룰로우스 마켓펄프를 파우더로 가공)

이처럼 무림피엔피는 흑액의 자원재순환에서 외국의 제지기업들의 기술력에 밀리지 않을 정도의 에너지 자원재순환 기술과 신소재분야의 R&D성과로 태어난 다양한 제품들이 존재하는 환경선도에 앞장서는 기업입니다.

출처 : https://www.moorim.co.kr:13002/product/nano.php?conarea

한솔제지는 한솔그룹 산하의 계열사로, 한솔은 환경사업본부에 환경엔지니어링 EPC사업과 케미컬과 IT, 유통까지 총망라하는 기업입니다. 때문에, 자원재순환에 있어서 환경기업으로써의 다양한 높은 기술력 수준을 가지고 있습니다.

한솔제지 또한 자원재순환을 일상화하고 에너지로 자원재순환을 하고 있습니다. 한솔은 ‘한솔홈데코’라는 사업을 하는 1000대 기업에 속하는 인테리어 자재 제조를 하고 있으며, 이때 가구로 인한 폐목재가 발생합니다. 뿐만 아니라, 각종 플랜트사업을 통해 다양한 방면으로 제지산업에서의 ESG를 추구하는 기업으로, 프랑스에 본거지를둔 EcoVadis에게 골드등급을 수여 받았습니다.

EcoVadis는 글로벌 클라우드 기반 SaaS 플랫폼을 통해 기업의 총체적 지속가능성 평가 서비스를 제공합니다. 평가는 환경, 노동 및 인권, 윤리, 지속가능한 조달의 영향을 포함한 광범위한 비금융 관리 시스템을 대상으로 합니다. 각 기업은 자사의 규모, 위치 및 산업과 관련된 중요한 이슈에 대해 평가를 받습니다.

또한, 능률협회 주관의 평가에서 ‘가장 존경받는 기업’으로 선정되기도 해 한솔제지는 경영에서의 환경을 얼마나 중요하게 생각하는지 살펴볼 수 있습니다.

한솔제지의 제지관련 자원순환사례는 아래와 같습니다.

1. 데코홈의 폐목재를 자원재순환해 에너지를 충당하며 이는 약 59억원의 절감효과를 나타낸다고 합니다.
2. B2B고객들인 여러 고객사의 재생용지를 수거하는 ‘CO-ECO’ 업무협약을 통해 다양한 자원재순환 사업을 진행합니다. 멸균팩을 재활용 해 백판지 원료사용, 플라스틱 팔레트 원료 사용이 대표적입니다.
3. 한솔ME는 물산업 폐수처리 플랜트를 EPC하며 다양한 기술력을 보유했습니다.

한솔제지는 환경플랜트 EPC능력과 화학기술력 등을 보유한 기술기업이기도 하지만, 무엇보다 한솔제지는 지자체-B2B업무협약-민간과 함께 자원재순환을 실시하는 가장 적극적인 기업입니다. 이들과 함께하는 기업들은 수도 없이 많아 실천하는 자원재순환에 있어 적극적인 모습으로 많은 찬사를 받고 있습니다.

한솔제지의 주요 친환경 제품과 신소재

1. 테라바스 : ‘자연을 담는 용기’라는 제품. 플라스틱 계열의 PE(폴리에틸렌) 코팅을 대체하는 수용성 코팅액을 적용
2. 듀라클 : 나노셀룰로우스 제품. 코스메틱,의료,스포츠,자동차,화학 등에 적용

가상 친환경전시관 https://www.hansolexhibition.com/

전주페이퍼의 친환 바이오가스 발전

전주페이퍼는 앞선 기업들과 마찬가지로 1965에 세한제지로 시작한 유서깊은 기업이며 현재는 세아그룹에 편입되었습니다.

전주페이퍼는 폐수처리 설비에서 바이오가스 발전을 실천하는 기업으로 공식홈페이지에서 설명하는 내용은 아래와 같습니다. vol.1에서 설명한것 처럼 펄프제조공정은 탈황이 들어가며 이에 탈황시설이 필요하며 스팀과 전력에 재사용하는 자원순환을 실시합니다.

폐수처리 공정에 친환경 신기술 적용을 통한 폐수정화 및 바이오가스 발전 (Biogas 활용과 친환경 전력생산)

원료생산 설비에서 발생된 폐수를 자연 생태계에 서식하는 혐기성 미생물을 이용하여 친환경 폐수처리를 실시하고, 폐수처리 공정에서 발생한 바이오가스(메탄)를 이용 전력을 생산함으로써 세계적인 저탄소 녹색성장 및 기후변화 정책에 적극 동참하고 있습니다.                

기존 폐수처리 생물학적 방법은 호기성 미생물로 분해시키는데, 기존 공정에 친환경 신기술(혐기성 미생물 처리) 공정을 추가하여 바이오가스(메탄=LNG) 발생 및 바이오가스 발전설비를 통해 친환경 전력을 판매하고 신재생에너지 인증서(REC)를 부여받고 있습니다.        

출처: 전주페이퍼 https://jeonjupaper.com/productionprocess

전주페이퍼의 환경인증

제지업계 최초, 전북지역 최초 녹색기업 지정

딜레마와 극복노력

제지펄프 산업은 B2C의 성향보다 전통적인 B2B사업에 가깝습니다.

vol.1에서의 설명처럼 사무용 종이는 디지털 전환으로 인한 폭발적으로 줄어왔습니다. 반면, 코로나로 인한 비대면 e-Commerce의 성행과 식음료 프랜차이즈에서의 친환경 정책으로 인한 재생가능한 종이의 고급화 등으로 제지기업들은 B2B에 있어서 친환경기술을 앞세워 고도화 전략을 수행합니다.

제지산업 자체가 소비되는 제지, 소모되는 제지를 만드는 것이기에 전세계적으로 제지-펄프 기업들의 매출이나 영업이익은 흔들려 왔으나, 이젠 B2B도 신경쓰는 추세입니다.

고객들에게 환경친화적인 기업으로 거듭나는 브랜드 마케팅, 그리고 기술적으론 에너지소모가 많은 분야의 한계점을 극복하기 위한 플랜트 설비에서의 흑액과 자가발전 설비를 통한 스팀-전력 재사용이 있습니다.

그리고 아직은 기술개발을 통한 상용화와 원가절감, 대량생산과 응용분야의 확대를 꾀하는 ‘나노셀룰로우스’에 대한 여러가지 가치발견에 대한 숙제 같은 것들이 있습니다.

앞서 설명한 국내의 기업들의 사례에서 보듯, 높은 수준의 환경기술력과 플랜트사업, 발전설비에 대한 고도화 기술력을 갖춘것은 그만큼 대한민국의 제지-펄프 산업의 수준은 ‘경지’에 올랐다고 평해도 될 정도입니다.

폐수재활용과 흑액재활용을 통한 국내 제지펄프 제조기업들의 자원재순환 활동과 환경보호활동, 지역사회공헌 활동에 깊은 감사를 드리는 바 입니다.

연재시리즈

vol1. 펄프폐수 처리 정보와 나노 셀룰로우스 보기