엔지니어링 플라스틱의 제품 탄소 발자국 투명성 실현
글로벌 플라스틱 산업은 보다 지속 가능한 순환형 산업으로의 전환을 가속화하기 위해 노력하고 있습니다. 플라스틱 제조업체가 산출한 제품 탄소 발자국(PCF) 수치는 기반 가정과 데이터에 대한 명확성이 요구됩니다. 유럽의 대표적인 카프로락탐 및 폴리아미드 6(PA6) 공급업체 중 하나인 Envalior는 지역 차이를 반영하는 로컬 투 로컬 계산 방식(local-to-local calculation approach)을 적용하여 제품의 PCF를 최신화했으며, 이는 유럽이 공정하고 투명한 시장 조건을 보장하기 위한 정책적 공백을 드러냅니다.
제품 탄소 발자국(PCF)은 엔지니어링 폴리머 공급망에서 제품의 기후 영향과 자원 효율성을 평가하는 데 필수적인 지표로 빠르게 자리잡고 있습니다. 생산에 사용되는 원재료가 수치에서 가장 큰 비중을 차지하지만, 제조 공정에서 사용되는 에너지 믹스 또한 실제 PCF 값에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. Envalior는 중국 내 카프로락탐 및 PA6 생산에서 석탄 기반 전력의 주된 사용과 같은 지역별 시장 여건의 주요 차이를 확인했으며, 이는 일반적이고 구식의 데이터베이스에 의존할 경우 종종 가려집니다.
이에 따라 당사는 현지 공급 여건을 반영한 PCF 산정 방식을 적용하여, 최종 제품의 지속가능성을 향상시키고자 하는 고객에게 보다 투명한 의사결정 근거를 제공합니다. 해당 방법으로 도출된 최신 수치는 유럽 내 카프로락탐 및 PA6 제조업체들이 온실가스(GHG) 배출 저감 및 아산화질소(N2O) 저감 대책 강화를 통해 이룬 긍정적인 영향을 명확히 보여줍니다.(도 1 & 2)
도표 1 & 2: IPCC 2021을 준수하여 로컬 대 로컬 접근법을 적용해 계산된 카프로락탐 및 PA6의 PCF 수치 비교(특정 원자재 공급업체 및 국제 컨설팅 기업의 외부 데이터 포함) (그래픽 © Envalior)
투명한 산정 접근 방식
새로운 접근 방식은 Life Cycle Assessment (LCA) 표준에 명시된 PCF 산정 및 보고 원칙을 준수합니다.ISO 14040 및 ISO 14044, 그리고 World Business Council for Sustainable Development (WBCSD)의 화학제품 Life Cycle Metrics 가이드라인을 따릅니다.
이러한 요건에 따라 PCF(또는 보다 일반적으로, GWP)는 2021년에 채택된 United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC 2021)에서 개발된 방법론에 따라, CO2, N2O, 메탄을 포함한 200개 이상의 물질을 포괄하여 일관성 있게 산정됩니다. 산출된 배출량은 제품 1kg당 이산화탄소 환산(kg CO2eq/kg) 단위로 표시됩니다.
이러한 절차가 제공하는 투명성에도 불구하고, 산출된 PCF 값은 업계 표준이 아닙니다. 오히려, 개별 엔지니어링 플라스틱의 종류뿐만 아니라 각 원자재의 로컬 공급원, 생산에 사용되는 에너지 유형에 따라 상당한 변동이 발생할 수 있습니다. 데이터베이스 값은 따라서 모든 Scope 배출량을 포함하여 최신 상태로 유지해야 합니다.
Scope별 배출량
GHG 프로토콜에 따라 Scope 배출량은 직접 배출과 간접 배출 범주로 구분됩니다. Scope 1은 사내 생산 공정에서 발생하는 직접 배출을 의미하고, Scope 2는 구매한 에너지에서 발생하는 간접 배출을, Scope 3는 소재 공급, 포장, 운송 등 원·하류의 모든 기타 간접 배출을 포함합니다. 2025년부터는 기업 지속가능성 보고 지침(CSRD)이 적용되는 모든 기업이 Scope 3 배출량까지 측정 및 보고해야 합니다.
그림 3: 엔지니어링 플라스틱의 제조 가치 사슬 전반에서 Scope 3 배출량이 PCF 값의 80%를 차지하며, 이는 저탄소 원자재를 활용하여 감축할 수 있는 주요 기회를 나타냅니다. (이미지 © Envalior)
모든 엔지니어링 플라스틱의 PCF 중 80%는 Scope 3 범주 내에서 발생합니다 (그림 3), 업스트림 원료 공급업체의 저탄소 솔루션이 보다 지속 가능한 가치 사슬로 가는 가장 투명한 경로가 됩니다. 유럽에서 생산된 카프로락탐 및 PA6 소재의 경우, Envalior의 완전히 규정 준수된 방식으로 산출된 PCF 수치가 재생에너지의 사용 증가와 중국 생산 공정에 비해 더 높은 N2O 저감 수준 덕분에 훨씬 낮습니다. 중국에서는 여전히 석탄 기반 전기에 크게 의존하고 N2O 관리 수준이 상대적으로 미흡합니다(그림 4 및 5).
그림 4 및 5: 현재 제조 조건에서 달성된 PCF 저감의 세부 구성: 석탄 기반 전기 사용이 주를 이루고 비효율적인 N2O 저감이 중국 내 카프로락탐 생산 시 현저히 높은 PCF의 주요 원인입니다. (이미지 © Envalior)
Envalior의 PA6에 대한 PCF 3.5 kg CO2 환산/kg 수치가 유럽 내 최저 수준으로 간주되지만,중국에서 생산된 PA6의 경우, 11.7 kg CO2 eq/kg의 수치는 여전히 상당히 허용 가능한 수준입니다. 두 지역 모두에서, 해당 기업은 자체 사업장에서의 온실가스(GHG) 배출 저감 또는 원자재 공급업체와의 협력을 통한 배출 저감을 통해 자사 제품의 PCF 개선을 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 미래에는, 2030년 이후 유럽에서 caprolactam 및 PA6의 PCF 값을 2.0 kg CO2 eq/kg까지 낮추는 것이 가능해 보입니다.
PA6 생산 공정에서 첨가제 및 보강 섬유를 포함한 mass-balanced 순환 원료 및/또는 재생 원료 사용 확대 또한 PCF 절감의 중요한 기회를 제공합니다.
시장 공정성 및 정책 격차
그러나 글로벌 caprolactam 및 PA6 시장의 다양한 경쟁사들은 PCF를 상호 호환 가능한 방식으로 산정하지 않고 있습니다. 또한 지역별 차이로 인해 유럽 제조업체들에는 불리한 가격 격차가 발생하고 있으며, 이로 인해 더 높은 수준의 지속가능성 투자를 한 기업들이 오히려 불이익을 받고 있습니다. 더 저렴한 석탄 기반 전력과 낮은 N2O 저감 노력으로 인해 중국산 수입품이 훨씬 낮은 지속가능성 비용으로 유럽 생산업체의 가격을 현저하게 하락시키고 있습니다.
이미지 I: Antwerp에 위치한 Envalior의 N2O 저감 플랜트는 매년 400,000톤의 CO2 eq 배출 감소를 달성하는 데 기여합니다. (사진 © Envalior)
Envalior가 Antwerp의 카프로락탐 생산 현장을 지속적으로 유지하는 데 강력한 의지를 보이고 있지만(이미지 I), 시장은 점차 분리될 위험에 처해 있습니다. 현재 유럽의 카프로락탐 생산량은 전 세계 시장 점유율의 20% 미만으로 떨어지고 있습니다. 불공정한 무역 환경이 유럽 산업에 치명적인 피해를 줄 수 있다는 우려가 실제로 존재합니다. 아쉽게도탄소 국경 조정 메커니즘 (CBAM) 및배출권 거래제도 (ETS)는 탄소 집약적 제품의 탄소 배출에 공정한 가격을 부여하기 위한 목적으로 도입되었으나, 아직 완전히 시행되지 않았거나 필수 원자재 적용 범위와 시급성이 충족되지 않아 엔지니어링 플라스틱 유럽 제조업체를 취약하게 만들고 있습니다.
미국과 같이 중국산 수입품에 대한 관세 인상—카프로락탐 및 PA6의 PCF가 유럽과 유사한 수준에 있는 경우—은 간단한 해결책처럼 보일 수 있지만, 이는 보복, 무역 분열, 추가 시장 혼란으로 이어질 가능성이 높습니다. 경쟁 왜곡을 바로잡기 위한 더 효과적인 방법은 유럽 생산에서 상류 소재의 조달 비율을 높이는 지역 콘텐츠 요건과, 표준화된 PCF 평가 방법 및 데이터베이스 활용에 있습니다.표 I은 거대한 차이를 보여줍니다.카프로락탐 및 PA6 분야의 최신 수치.
표 I: 조화가 필요한 제품 탄소 발자국 (kg CO₂-eq/kg) 데이터
전망
ISO 14040/14044 및 IPCC 2021 기반의 전 세계 표준화 원칙과 가이드라인을 활용한 PCF 산정은 플라스틱 경제의 최종 고객뿐만 아니라 업계 내 공정한 경쟁을 위해 핵심적인 상대적 비교와 투명한 결과를 제공합니다. 또한, N₂O 저감과 같은 효과적인 환경 보호 관행 및 재생 가능 전기의 사용 확대에 투자하는 유럽 엔지니어링 플라스틱 제조업체들은, 중국의 비지속가능한 조건에서 생산된 수입품이 야기하는 가격 및 시장 왜곡을 바로잡기 위해 탄소국경조정제도(CBAM) 및 지역 원산지 요건을 포함한 규제 정책적 지원이 필요합니다.