한국 석유화학·정유업계, 폐플라스틱 재활용 원료화 확대

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Parshwa Turakhiya

07.05.2026

한국 석유화학·정유업계, 폐플라스틱 재활용 원료화 확대 — 폐플라 재활용 확대

중동 긴장으로 납사 등 원료 수급 불안이 커지면서 국내 석유화학·정유업체들이 폐플라스틱을 대체 원료로 활용하는 고도 재활용 사업을 강화하고 있다. 이 흐름은 친환경 규제 대응을 넘어 수입 의존도를 낮추고 자원 안보를 보완하려는 전략으로 확대되고 있다.

하이라이트

LG Chem, SK Chemicals, GS Caltex 등 주요 업체들은 폐플라스틱 재활용 기술 투자와 상용화를 확대해 원료 공급망 불안에 대응하고 있다.
국내 열분해유 생산은 2020년 70만톤에서 2030년 330만톤(연평균 증가율 17%)으로 성장할 것으로 전망된다.
글로벌 플라스틱 재활용 시장은 2019년 580억달러에서 2023년 694억달러, 2030년 1,200억달러까지 확대될 것으로 예상된다.

폐플라스틱 기반 원료 전환 가속

6일 업계에 따르면 LG Chem, SK Chemicals, GS Caltex 등 주요 업체들은 원료 공급망 불안에 대응하기 위해 폐플라스틱 재활용 기술 투자와 상용화를 확대하고 있다. 기존에는 유럽연합의 환경 규제 대응 성격이 강했지만, 지금은 전통적인 공급선 다변화를 보완하는 새로운 원료 확보 수단으로 부상하고 있다.

LG Chem은 열분해유 생산 확대에 무게를 두고 있다. 이 회사는 물의 임계점을 넘는 온도와 압력에서 발생하는 증기를 활용해 혼합 폐플라스틱을 분해하는 초임계 열분해 기술을 앞세우고 있으며, 폐플라스틱 10톤 투입 시 8톤 이상 열분해유를 확보할 수 있는 것으로 제시하고 있다. 충남 당진 석문국가산업단지에는 3,100억원을 투자한 국내 첫 열분해유 공장이 준공돼 현재 시험 가동 중이며, 향후 공급망 안정화 추이에 따라 HVO와의 결합을 통해 재활용 원료 비중을 더 높일 계획이다.

SK Chemicals는 해중합 기술을 중심으로 사업을 키우고 있다. 분쇄, 세척, 재용융 방식의 물리적 재활용이 사용 이력과 불순물에 따라 품질 제약을 받는 반면, 해중합은 분자 단위로 폐플라스틱을 분해해 신재 수준의 물성과 품질을 구현하는 것이 특징이다. 회사는 중국 산터우 공장에서 재활용 원료 r-BHET와 재활용 PET를 10만톤 규모로 생산하고 있으며, 중국 재활용 기업 Kelinle와 산시성에서 설립한 합작법인 Recycle Feedstock Innovation Center를 통해 올해 하반기 1만6,000톤의 해중합 원료를 생산하고 이후 연간 3만2,000톤까지 확대할 방침이다.

GS Caltex는 기존 정유 인프라를 활용하는 방식에 집중하고 있다. 폐플라스틱에서 추출한 재생유를 실제 정유 공정에 직접 투입해 순환형 석유제품을 생산하는 구조로, 기존 설비 활용도를 높이면서 원유 의존도를 낮추고 정유·석유화학 업계 전반의 원료 구조를 다변화할 수 있다는 판단이다.

자원 안보와 시장 확대 기대

열분해유와 플라스틱 재활용 시장도 성장세를 보이고 있다. 석유화학 업계에서는 2020년 70만톤 수준이던 열분해유 생산이 2030년 330만톤으로 늘어날 것으로 보고 있으며, 연평균 증가율은 17%를 넘을 것으로 전망한다. S-Oil은 2024년에 폐플라스틱 열분해유 초도 물량을 정유 공정에 도입한 바 있어, 관련 시장의 조기 상용화 흐름도 이어지고 있다.

글로벌 플라스틱 재활용 시장은 환경 규제 강화와 자원 확보 필요성에 맞물려 확대되고 있다. MarketsandMarkets에 따르면 이 시장은 2019년 580억달러에서 2023년 694억달러로 성장했고, 2030년에는 1,200억달러에 이를 것으로 예상된다. KISTI도 국내 시장이 2019년 1조6,700억원에서 2027년 2조8,500억원으로 커질 것으로 내다본다.

업계 관계자는 재활용이 단기 경제성만으로 판단할 사안이 아니라 천연자원이 부족한 국가에서 반복되는 원료 수급 불안을 줄일 수 있는 자원 안보 수단이라고 말했다. 또 물리적 재활용 중심으로 구축된 국내 재활용 체계를 재설계해 재활용 가능한 원료와 적용처를 넓힐 필요가 있다고 덧붙였다.

우리의 이전 보도에서는 중동 지정학 리스크로 원료 조달 불안이 커지자 국내 석유화학·정유업계가 폐플라스틱을 열분해유·해중합 등으로 전환하는 화학적 재활용 투자에 속도를 내는 흐름을 정리했습니다. LG Chem의 당진 열분해유 공장 시험 가동, SK Chemicals의 해중합 기반 원료 생산 확대, GS Caltex의 정유 공정 연계처럼 재활용이 환경 규제 대응을 넘어 원료 대체와 공급망 안정화 수단으로 부상했다는 점을 짚었습니다.

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