재활용·순환경제 표준 — WIA-ENE-023
제1장에서 도입한 위계의 세 번째 단계인 재활용(RECYCLING)은 본 표준에서 여섯 갈래의 기술로 세분된다[1]. 첫째, 기계적 재활용(MECHANICAL_RECYCLING)은 분쇄·세척·분리·재펠릿화의 물리적 공정만으로 물질을 회수하는 가장 흔한 경로이다. 둘째, 화학적 재활용(CHEMICAL_RECYCLING)은 해중합·열분해·가스화 등의 화학 공정으로 고분자 사슬을 단량체 또는 합성 가스로 환원한다. 셋째, 열적 재활용(THERMAL_RECYCLING)은 열을 매개로 물질을 회수하되 에너지 회수만을 목적으로 하는 경우는 위계상 회수(RECOVERY)로 강등된다. 넷째, 생물학적 재활용(BIOLOGICAL_RECYCLING)은 혐기성 소화·산업적 퇴비화 등 미생물 기반 분해 경로이다. 다섯째와 여섯째는 사회·기술적 변형으로서 산출물의 경제적 가치가 입력물보다 높으면 업사이클링(UPCYCLING), 낮으면 다운사이클링(DOWNCYCLING)으로 분류한다.
각 갈래의 기술은 회수율·잔재율·에너지 소비량·산출물 등급·이산화탄소 절감량의 다섯 갈래 정량 지표로 평가된다. 본 장은 이 다섯 지표를 ISO 14021:2016·ISO 14025:2006·ISO 14040:2006의 절차에 따라 산정하는 방법을 다루고, WIA-ENE-023 봉투의 기술 필드에 정량 지표가 어떻게 직렬화되는지를 구체적으로 설명한다.
| 기술 ENUM | 회수율 | 잔재율 | 에너지 (MJ/kg) | CO₂ 절감 (kg/kg) |
|---|---|---|---|---|
| MECHANICAL_RECYCLING (PET_BOTTLE) | 78~88% | 12~22% | 2.1~3.5 | 1.8~2.3 |
| MECHANICAL_RECYCLING (HDPE) | 72~84% | 16~28% | 2.5~4.0 | 1.5~2.0 |
| CHEMICAL_RECYCLING (해중합) | 85~95% | 5~15% | 15~28 | 0.8~1.4 |
| THERMAL_RECYCLING (열분해) | 60~75% | 25~40% | 22~38 | 0.4~0.9 |
| BIOLOGICAL_RECYCLING (산업 퇴비화) | 40~55% | 45~60% | 0.8~1.5 | 0.6~1.1 |
| UPCYCLING (디자인 가공) | 65~90% | 10~35% | 1.2~4.0 | 0.5~1.8 |
기계적 재활용은 전 세계 플라스틱 회수의 약 85%를 담당하는 주류 경로이다[2]. 공정은 일반적으로 다음의 다섯 단계로 구성된다. 첫째, 입고 검수와 일차 분리. 광학 선별기는 근적외선 분광으로 PET·HDPE·PVC·LDPE·PP·PS·OTHER 일곱 갈래의 고분자를 식별하며 풍력 선별기는 비중 차이로 종이·금속·이물질을 제거한다. 둘째, 분쇄. 입자 크기를 약 8~12 mm로 균일화하여 후속 공정의 처리 효율을 높인다. 셋째, 세척. 가성 소다 용액으로 라벨 접착제·잉크·유기물을 제거하며 식품 접촉 등급의 재생 PET(R_PET) 생산 시에는 추가로 진공 탈휘발 공정을 거친다. 넷째, 건조와 분리. 부유 분리조는 비중 1.0 미만의 폴리올레핀(PE·PP)과 비중 1.3 이상의 PET·PVC를 분리한다. 다섯째, 용융 압출과 펠릿화. 단축 또는 이축 압출기로 약 230~280℃에서 용융하여 재생 펠릿으로 산출한다.
기계적 재활용의 한계는 「가공 횟수에 따른 분자량 저하」이다. PET의 경우 한 번의 가공 사이클마다 고유 점도(IV, Intrinsic Viscosity)가 약 0.05 dL/g 감소하며, 일반적으로 다섯 차례의 사이클을 거치면 식품 접촉 등급의 IV 기준(0.78 dL/g 이상)을 더 이상 충족하지 못한다. 이 「다섯 사이클 천장」은 기계적 재활용의 구조적 한계로서 화학적 재활용과의 분업을 정당화하는 핵심 근거이다.
한국의 PET 병 분리 배출은 「자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률」 시행규칙 별표 5의 분리 배출 표시 의무에 따른다. 한국순환자원유통지원센터(KORA)와 한국포장재재활용사업공제조합이 운영하는 PET 병 회수망은 2024년 약 38만 톤의 PET 병을 회수하였으며, 그 중 약 14만 톤이 식품 접촉 등급의 R-PET(R_PET)으로 재생되었다. 환경부는 2025년부터 「투명 PET 병 별도 분리 배출제」를 단계적으로 확대하여, 식품 접촉 등급 R_PET 공급량을 2028년까지 연간 22만 톤으로 확대할 계획이다. 본 표준의 시뮬레이터는 「투명 PET 병 별도 분리 배출」 시나리오를 입력 옵션으로 제공하여, 일반 PET 회수 대비 회수율 향상(약 +7%)과 R-PET 등급 비율 향상(약 +12%)을 정량적으로 시연한다.
화학적 재활용은 고분자 사슬을 단량체·올리고머·합성 가스로 환원하여 「가공 횟수에 따른 분자량 저하」 한계를 돌파한다. 본 표준은 화학적 재활용의 하위 기술을 네 갈래로 분류한다. 첫째, 해중합(Depolymerisation). PET의 글리콜리시스·메탄올리시스·가수분해를 통해 BHET·DMT·TPA 등의 단량체를 회수하며 회수율은 85~95%에 이른다. 둘째, 열분해(Pyrolysis). 폴리올레핀(PE·PP)을 무산소 분위기에서 약 400~600℃로 열분해하여 합성 원유(pyrolysis oil)를 산출한다. 셋째, 가스화(Gasification). 혼합 폐플라스틱을 약 800~1,200℃의 부분 산화 분위기에서 합성 가스(CO+H₂)로 변환한다. 넷째, 용해(Dissolution). 선택적 용매로 특정 고분자만을 추출하여 혼합 흐름에서 단일 고분자를 회수한다.
화학적 재활용의 환경 영향은 논쟁의 대상이다. 회수율은 기계적 재활용보다 높지만 에너지 소비는 약 7~10배에 달하며, 이산화탄소 절감 효과는 입력 물질의 오염도·산출물 용도·에너지원 구성에 따라 크게 달라진다. EU 「Circular Plastics Alliance」의 2023년 보고서는 식품 접촉 등급 R-PET 생산에 한해 화학적 재활용의 이산화탄소 절감 효과가 양(+)이며, 일반 산업용 흐름에는 음(-)일 수 있다고 결론짓는다. 본 표준의 LCA 정당화 필드는 이 사례별 변동성을 명시적으로 직렬화하도록 설계되었다.
한국에서는 SK지오센트릭이 2025년 울산에 연간 32만 톤 규모의 화학적 재활용 클러스터(해중합·열분해·용해 통합)를 가동 개시하였으며, LG화학이 충남 당진에 연간 10만 톤 규모의 열분해 설비를 운영한다. 롯데케미칼은 여수에 연간 11만 톤 규모의 해중합 설비를 가동 중이다. 한국기후변화학회와 한국포장학회는 2024년 공동 보고서에서 화학적 재활용의 한국 적용 LCA 사례를 30건 정리하였으며, 그 중 24건에서 이산화탄소 절감 효과가 양(+)이었다. 환경부 「폐플라스틱 자원순환 종합대책」(2023.10)은 2028년까지 화학적 재활용 처리량을 연간 90만 톤으로 확대하는 목표를 설정하였다.
열적 재활용은 열을 매개로 물질을 회수하는 기술의 총칭이지만, 그 산출물이 물질(예: 합성 원유)인 경우에만 위계상 RECYCLING으로 분류되며 에너지(전기·열·고형연료)만 산출하는 경우는 RECOVERY로 강등된다. 본 표준의 봉투에서 열적 재활용 기술의 분류는 산출물 metadata 필드를 통해 자동 판정된다. 산출물이 「pyrolysis_oil」·「synthesis_gas」 등 물질 코드인 경우 RECYCLING tier, 「electricity」·「heat」·「srf」 등 에너지 코드인 경우 RECOVERY tier로 자동 분류된다.
생물학적 재활용은 음식물·정원 폐기물·종이·EN 13432 적합 생분해성 플라스틱(BIODEGRADABLE)을 미생물의 분해로 퇴비·바이오가스·소화액으로 회수한다. 두 주요 기술은 혐기성 소화(Anaerobic Digestion, AD)와 산업적 퇴비화(INDUSTRIAL_COMPOSTING)이다. AD는 메탄 가스를 산출물로 회수하여 RECYCLING(물질 회수, 메탄을 화학적 원료로 간주)와 RECOVERY(에너지 회수, 메탄을 연료로 간주) 양쪽으로 분류 가능하며, 운영자가 의도한 산출물 용도에 따라 직렬화한다.
한국식품의약품안전처(MFDS)는 식품 접촉 등급의 BIODEGRADABLE 플라스틱에 대해 KS M ISO 17088의 시험 기준을 채택하였으며, 한국환경산업기술원(KEITI)이 「생분해성 인증제」를 운영한다. 본 표준의 시뮬레이터는 BIODEGRADABLE 입력에 대해 EN_13432·ASTM_D6400·KS_M_ISO 세 인증 체계의 상호 인정 매트릭스를 자동으로 표시한다.
업사이클링은 산출물의 경제적 가치가 입력물보다 높은 경우, 다운사이클링은 그 반대이다. 정량 판정은 산출물 단가/입력물 단가 비율(R)로 산정되며 R > 1이면 UPCYCLING, R < 1이면 DOWNCYCLING이다. 폐 PET 병을 의류 섬유로 재가공하는 경우(R ≈ 1.5)는 UPCYCLING, 폐 PET 병을 농업용 끈으로 재가공하는 경우(R ≈ 0.6)는 DOWNCYCLING이다.
다음은 PET 병 회수 흐름의 WIA-ENE-023 봉투 직렬화 사례이다.
{
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}[99] 본 장의 모든 코드 예제와 시뮬레이터는 위 GitHub 저장소에서 재현 가능하다.
한국의 물질 회수 인프라는 환경부·한국환경공단(KECO)·한국순환자원유통지원센터(KORA)·한국포장재재활용사업공제조합의 네 갈래 운영 주체와 SK지오센트릭·LG화학·롯데케미칼·효성 등 산업 주체로 짜여 있다. 환경부 「폐플라스틱 자원순환 종합대책」(2023.10)은 2028년까지 화학적 재활용 처리량 90만 톤·기계적 재활용 R-PET 공급량 22만 톤·열분해 합성 원유 산출량 30만 톤을 정량 목표로 설정하였다. 한국환경공단(KECO)은 「자원순환 기술 R&D」를 운영하여 연간 약 280억 원을 6개 기술 분야(기계적 재활용 고도화·해중합 촉매·열분해 공정 최적화·바이오 기반 단량체·생분해성 인증·디지털 제품 여권)에 배정한다. 한국기후변화학회와 한국포장학회는 학·산·관 협력 연구 컨소시엄을 운영하며 한국순환자원유통지원센터(KORA)는 EPR 분담금 재원의 일부를 R&D에 배정한다.
한국은 또한 「전기·전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률」(전자제품등자원순환법, 법률 제13041호)을 통해 전자 폐기물(WEEE)과 폐자동차의 회수·해체·재활용을 통합 관리한다. 한국전자제품자원순환공제조합(KERC)이 WEEE 흐름을 운영하며, 한국자동차자원순환협회(KARA)가 폐자동차 흐름을 운영한다. 2024년 한국의 WEEE 회수율은 약 71%로 EU 평균(약 46%)을 크게 상회한다.
한국의 분리 배출 표시제는 「자원재활용법」 시행규칙 별표 5의 도형 17종을 기반으로 한다. 한국환경공단(KECO)은 2024년부터 분리 배출 표시 도형을 GS1 디지털 링크 기반 QR 코드로 단계적 전환하기로 하였으며, 본 표준(WIA-ENE-023)의 봉투 클래스 MATERIAL_PASSPORT는 KECO QR 코드 페이로드와 호환된다. 한국환경산업기술원(KEITI)은 환경 표지 인증을 운영하며, 재생 함량(R_PET 사용 비율 등)을 인증의 정량 기준 중 하나로 부여한다. 2024년 말 기준 약 18,700개 제품이 환경 표지 인증을 받았으며, 그 중 약 12% 가 재활용 함량 인증 기준을 충족한다.
회수율(yield ratio)은 「출력 물질 질량 ÷ 입력 폐기물 질량」으로 정의되며, EN 13430:2004 §6의 산정 방법을 따른다. 잔재율(residue ratio)은 「잔재 물질 질량 ÷ 입력 폐기물 질량」으로 두 값의 합은 1.0이다. 산정 시점은 「선별 후 가공 단계 진입 직전」이 아니라 「최종 산출 펠릿 또는 단량체 단계」이며, 가공 중간의 휘발성 손실·수분 증발은 회수율 산정에서 제외된다. 식품 접촉 등급 R-PET 생산의 경우 「식품 접촉 등급에 부합하는 산출물 질량」만이 회수율의 분자에 산입되며, 산업용 등급으로 강등된 산출물은 별도의 「DOWNCYCLING 산출물」로 분류한다.
본 표준의 봉투는 회수율과 잔재율을 별도의 두 필드(yield_ratio, residue_ratio)로 직렬화하며, 두 값의 합이 1.0 ± 0.01의 허용 오차를 벗어나는 경우 봉투를 거부한다. 또한 산출물의 등급 분류(식품 접촉·산업용·기타)는 output_grade 필드로 직렬화되며, R_PET 흐름의 경우 식품 접촉 등급은 「FDA_FOOD_CONTACT」, 「EU_REGULATION_10_2011_COMPLIANT」, 「MFDS_FOOD_CONTACT_KR」 셋 중 하나의 인증 코드를 함께 첨부한다.
에너지 소비량(MJ/kg)은 ISO 14040:2006의 LCI(Life Cycle Inventory) 절차에 따라 산정된다. 시스템 경계는 「입고된 폐기물의 회수 시설 도착 → 최종 산출물 단계」를 기본으로 하며, 회수 시설로의 운송 단계는 운영자 선택으로 포함 또는 배제할 수 있다. 본 표준의 봉투는 시스템 경계 정의를 system_boundary 필드로 명시적으로 직렬화하여, 호스트 간 데이터 비교 시 산정 기준의 일관성을 보장한다.
이산화탄소 절감량(CO₂ saved, kg/kg)은 「원료 채굴부터 일차 가공까지의 신생 물질 생산 시 발생하는 이산화탄소」에서 「재활용 공정의 이산화탄소」를 차감한 값이다. PET의 경우 신생 PET 생산의 이산화탄소 배출 계수는 약 2.3 kg/kg, 기계적 재활용의 이산화탄소 배출 계수는 약 0.4 kg/kg이므로 절감량은 약 1.9 kg/kg이 된다. 산정은 ISO 14067:2018 「제품의 탄소 발자국」 절차를 따르며, 한국환경산업기술원(KEITI)이 발간하는 「국가 LCI 데이터베이스」의 배출 계수를 우선 사용한다.
회수 흐름은 「폐쇄 루프(closed-loop)」와 「개방 루프(open-loop)」로 구분된다. 폐쇄 루프는 산출물이 입력 흐름과 동일한 제품 범주로 재투입되는 경우(예: 폐 PET 병이 새 PET 병으로 재생)이며, 개방 루프는 다른 제품 범주로 전환되는 경우(예: 폐 PET 병이 의류 섬유로 재가공)이다. ISO 14044:2006 §4.3은 두 경우의 LCA 산정 방법을 구분하며, 본 표준의 봉투는 loop_type 필드(CLOSED·OPEN)로 직렬화한다.
폐쇄 루프 회수의 장점은 「영원한 순환 가능성」이다. 단점은 식품 접촉 등급 인증·라벨링·세척 비용이 추가되어 단위 처리 비용이 약 20~35% 높다는 점이다. 개방 루프 회수의 장점은 단위 처리 비용이 낮고 산출물 시장이 다양하다는 점이며, 단점은 산출물의 추가 회수가 어려워 사이클이 짧게 종료된다는 점이다. 한국순환자원유통지원센터(KORA)는 2024년부터 폐쇄 루프 회수에 EPR 분담금 환급 우대를 적용하여, 단위 처리 비용 차이를 정책 도구로 보전하고 있다.
선별 단계의 핵심 기술은 광학 선별이다. 근적외선(NIR) 분광은 일곱 갈래의 고분자(PET·HDPE·PVC·LDPE·PP·PS·OTHER)를 약 95~98%의 정확도로 식별한다. 흑색 플라스틱은 NIR 흡수가 약하여 식별이 어렵다는 한계가 있었으나, 2024년 이후 도입된 인공지능 기반의 RGB 색상·형태 인식 결합 모델이 흑색 플라스틱 식별 정확도를 약 87%로 끌어올렸다. 한국의 ALPS는 인공지능 선별기 시장의 약 38%를 점유하며, 환경부의 「자원순환 기술 R&D」 자금 일부를 인공지능 모델 개선에 배정하고 있다.
본 표준의 시뮬레이터는 광학 선별 단계의 식별 정확도를 PET·HDPE·PVC·LDPE·PP·PS·OTHER·흑색 여덟 갈래로 입력 받아, 후속 가공 단계의 수율과 잔재율을 자동 산정한다. 흑색 플라스틱 비율이 높은 흐름은 잔재율이 약 +8% 증가하며, 인공지능 선별기 도입 시 약 +5%의 잔재율 감소가 시연된다.
회수 시설의 운영 품질은 「입력 물질 품질」·「공정 안정성」·「산출물 등급」의 세 갈래 지표로 관리된다. 입력 물질 품질은 오염도(contamination, %)로 측정되며, 일반적으로 다섯 갈래의 임계값(5%·15%·30%·45%·60%)에 따라 후속 가공 경로가 분기된다. 오염도 5% 이하의 깨끗한 흐름은 식품 접촉 등급 R-PET 생산에 적합하고, 15% 이하는 산업용 R-PET, 30% 이하는 일반 산업용 펠릿, 45% 이하는 다운사이클링용, 그 이상은 열적 회수로 강등된다.
공정 안정성은 통계적 공정 관리(SPC, Statistical Process Control) 원칙에 따라 「압출기 토크」·「용융 점도」·「산출 펠릿의 무게 편차」의 세 변수를 30분 단위로 측정하여 관리한다. 측정 결과는 ISO 9001:2015의 품질 경영 시스템 절차에 따라 기록되며, 본 표준의 봉투는 quality_control_metrics 보조 필드로 SPC 데이터의 요약 통계를 직렬화한다. 산출물 등급은 식품 접촉·산업용·다운사이클링용·열적 회수용의 네 갈래로 분류되며, 각 등급마다 별도의 인증 체계(KFDA·한국식품공업협회·KS 인증·한국환경산업기술원 환경 표지)가 적용된다.
한국인정기구(KOLAS, Korea Laboratory Accreditation Scheme)는 ISO/IEC 17025의 시험소 인정 체계를 운영하며, 재활용 산출물의 적합성 시험을 수행하는 시험소를 인정한다. 2024년 말 기준 약 240개 시험소가 「플라스틱 재활용 분야」 인정을 받았으며, 한국화학융합시험연구원(KTR)·한국건설생활환경시험연구원(KCL)·한국기계전기전자시험연구원(KTC)·한국화학연구원(KRICT) 등이 대표적이다. 시험 항목은 「산출 펠릿의 점도·결정화도·인장 강도·내열성·잔류 오염물(중금속·휘발성 유기화합물)」 다섯 갈래이며, 식품 접촉 등급의 경우 「이행량 시험(migration test)」이 추가된다.
회수 시설의 운영 최적화는 디지털 트윈 기술의 적용으로 점차 자동화되고 있다. 디지털 트윈은 실제 회수 시설의 물리적 상태(컨베이어 속도·광학 선별기 임계값·압출기 온도 등)를 실시간으로 디지털 공간에 복제하여 최적 운영 조건을 산출한다. 한국기계연구원과 한국화학연구원은 2023년 공동으로 「PET 병 재활용 시설의 디지털 트윈 참조 모델」을 개발하였으며, 본 표준의 봉투는 디지털 트윈 호스트와의 연동을 위한 telemetry 보조 필드를 제공한다. 텔레메트리 페이로드는 OpenTelemetry 의미 규약에 따라 직렬화되며, 회수 시설별로 평균 약 230개의 측정 변수가 매 30초 단위로 갱신된다.
운영 최적화의 대표 응용은 「오염도 적응형 분기 제어」이다. 디지털 트윈은 입력 흐름의 실시간 오염도 측정값에 따라 후속 가공 경로를 자동으로 분기하며, 오염도가 임계값을 초과하면 식품 접촉 등급 산출 라인을 차단하고 산업용 등급 라인으로 흐름을 전환한다. 이 자동 분기 제어는 산출 등급 강등의 비율을 약 12~18% 감소시키는 효과가 있다. 한국순환자원유통지원센터(KORA)는 2025년부터 디지털 트윈 기반 운영 시설에 대해 EPR 분담금 환급 우대를 적용할 계획이다.
한국의 재활용 산업 생태계는 다섯 갈래의 행위자로 구성된다. 첫째는 의무 생산자로서 환경부에 EPR 분담금을 납부할 의무를 진다. 약 12,000개 의무 생산자가 한국포장재재활용사업공제조합·한국전자제품자원순환공제조합·한국자동차자원순환협회 등 의무 이행 단체를 통해 분담금을 납부한다. 둘째는 회수 사업자로서 가정·사업장에서 폐기물을 수거한다. 약 4,800개 수거 사업자가 「폐기물관리법」에 따라 등록되어 있다. 셋째는 선별 사업자로서 수거된 혼합 폐기물을 광학 선별기로 분리한다. 약 320개 선별장이 전국에 분포한다. 넷째는 재활용 사업자로서 선별된 단일 흐름을 기계적·화학적 재활용 공정으로 가공한다. 약 1,200개 재활용 사업자가 「자원재활용법」에 따라 등록되어 있다. 다섯째는 산출물 수요자로서 재생 펠릿·R-PET·재생 섬유를 구매하여 신제품 생산에 투입한다. 약 8,400개 수요 기업이 환경부 「녹색 공공 조달」 가이드 또는 한국환경산업기술원(KEITI) 환경 표지 인증을 통해 산출물을 식별한다.
다섯 갈래 행위자 사이의 데이터 교환은 본 표준의 봉투를 통해 표준화되며, 한국순환자원유통지원센터(KORA)가 운영하는 「자원순환 정보시스템」이 통합 호스트 역할을 한다. 본 표준의 Phase 3 연합 핸드셰이크는 KORA 호스트와 의무 이행 단체 호스트 사이의 EPR 데이터 교환을 챌린지-응답 패턴으로 지원하며, Phase 2 REST 표면은 회수 사업자·선별 사업자·재활용 사업자 사이의 실시간 흐름 추적을 가능하게 한다.
회수 흐름은 흔히 국경을 넘어 이동한다. 폐플라스틱·폐섬유·폐전자제품의 국경 이동은 1989년 「유해 폐기물의 국가 간 이동 및 그 처리의 통제에 관한 바젤 협약(Basel Convention)」의 규율을 받는다. 2021년 1월 발효한 「플라스틱 폐기물 개정안」은 혼합 폐플라스틱과 유해 폐플라스틱을 「사전 통보 동의(PIC, Prior Informed Consent)」 절차의 대상에 포함시켰다. 본 표준의 봉투는 국경 이동 흐름의 경우 source_country·destination_country·basel_consent_id 세 필드를 추가로 직렬화하며, 동의가 누락된 봉투는 거부된다.
한국은 「폐기물의 국가 간 이동 및 그 처리에 관한 법률」(폐기물국가간이동법, 법률 제17428호)을 통해 바젤 협약을 국내법으로 전환하였다. 환경부 「수출입 폐기물 허가 시스템」이 사전 통보 동의 절차를 운영하며, 한국환경공단(KECO)이 검사·인증을 담당한다. 2024년 한국의 폐플라스틱 수출량은 약 4.2만 톤(주요 목적지 베트남·말레이시아·인도네시아)이며 수입량은 약 1.8만 톤이다. 본 표준의 시뮬레이터는 국경 이동 흐름에 대해 사전 통보 동의 절차의 흐름도(목적지 국가의 수입 동의·통과 국가의 통과 동의·유해 폐기물 분류 확인)를 단계별로 시연한다.
회수 사업의 경제성은 산출물 시장 가격에 좌우된다. 2024년 한국 시장의 대표 산출물 가격은 다음과 같다. 식품 접촉 등급 R-PET 펠릿은 톤당 약 1,850원~2,200원, 산업용 R-PET 펠릿은 톤당 약 1,250원~1,600원, 재생 HDPE 펠릿은 톤당 약 980원~1,350원, 재생 LDPE 펠릿은 톤당 약 850원~1,150원, 재생 PP 펠릿은 톤당 약 1,050원~1,400원이다. 신생 PET·HDPE·LDPE·PP 펠릿의 시장 가격은 톤당 약 1,300원~1,700원 수준이므로, 일부 등급의 재생 펠릿은 신생 펠릿보다 비싸다는 「가격 역전」 현상이 발생한다.
가격 역전의 주된 원인은 「식품 접촉 등급 R-PET의 수요 초과」이다. 코카콜라·펩시·롯데칠성음료·매일유업 등 음료 기업이 「2030년까지 음료 포장의 50% 이상을 재생 함량으로 전환」을 자발적으로 공약한 결과, 식품 접촉 등급 R-PET 수요가 공급을 초과하는 구조가 형성되었다. 환경부 「폐플라스틱 자원순환 종합대책」은 식품 접촉 등급 R-PET 공급량을 2028년까지 연간 22만 톤으로 확대하여 가격 역전을 해소하는 목표를 설정하였다. 본 표준의 봉투는 산출물 가격을 market_price_krw_per_ton 보조 필드로 직렬화하며, 한국순환자원유통지원센터(KORA)의 주간 시장 동향 보고서와 자동 연동될 수 있다.
회수 흐름의 추적성은 「입력 폐기물의 출처 → 회수 시설 → 산출물 → 재투입 제품」의 전 과정을 데이터로 연결할 수 있는 능력을 가리킨다. 2024년 발효한 유럽 연합 「에코디자인 규정」의 디지털 제품 여권은 추적성의 표준 도구이다. 본 표준의 봉투 클래스 MATERIAL_PASSPORT는 디지털 제품 여권의 직렬화 형식으로서 GS1 디지털 링크와 W3C 검증 가능 자격 증명 표준을 결합한다. 디지털 제품 여권의 페이로드는 제품 식별자·구성 정보·재생 함량 선언·수리 정보·생애 종료 처리 지시의 다섯 갈래를 포함하며, 본 표준의 봉투는 이 다섯 갈래를 표준 필드로 매핑한다.
한국환경공단(KECO)은 2024년부터 「자원순환 정보시스템」에 디지털 제품 여권 호환 모듈을 단계적으로 도입하고 있다. 한국순환자원유통지원센터(KORA)는 EPR 의무 생산자에게 디지털 제품 여권 발급을 권장하며, 2026년부터 일부 품목(전기·전자제품·자동차 부품)은 의무화될 예정이다. 본 표준의 시뮬레이터는 디지털 제품 여권 발급 과정을 단계별로 시연하며, GS1 디지털 링크 QR 코드의 생성과 W3C 검증 가능 자격 증명의 서명 절차를 보여준다.
한국의 회수 인프라는 지역별로 비대칭 분포를 보인다. 수도권은 인구 밀집과 산업 집중으로 회수 시설의 약 38%가 집중되어 있으며, 영남권이 약 27%, 호남권이 약 14%, 중부권이 약 11%, 강원·제주가 약 10%를 점유한다. 한국순환자원유통지원센터(KORA)의 2024년 「자원순환 인프라 실태 조사」에 따르면 전국 약 320개 선별장 중 수도권에 약 122개, 영남권에 약 86개, 호남권에 약 45개가 분포한다. 재활용 시설은 약 1,200개 중 수도권에 약 456개, 영남권에 약 324개가 있으며, 화학적 재활용 시설은 울산(SK지오센트릭)·당진(LG화학)·여수(롯데케미칼)의 산업단지에 집중되어 있다.
지역별 비대칭은 「폐기물 발생량과 회수 시설 입지의 불일치」 문제를 야기한다. 강원·제주는 폐기물 발생량 대비 회수 시설이 부족하여 폐기물의 약 35%가 권역 외로 이송되며, 운송 단계에서 발생하는 이산화탄소 배출이 회수 단계의 절감 효과를 일부 상쇄한다. 환경부 「자원순환기본계획 2024-2028」은 권역별 회수 시설 확충 계획을 포함하며, 2028년까지 강원·제주의 권역 내 처리율을 약 65% → 85%로 끌어올리는 정량 목표를 설정하였다. 본 표준의 봉투는 발생지(source_region)와 처리지(processing_region)를 별도의 두 필드로 직렬화하여, 권역 간 이송 추적과 운송 단계 이산화탄소 산정을 가능하게 한다.
한국의 재활용 기술 연구개발은 환경부 「자원순환 기술 R&D」와 과학기술정보통신부 「폐자원 에너지화」 두 갈래의 정부 자금을 토대로 한다. 2024년 환경부 자원순환 기술 R&D 예산은 약 480억 원이며, 그 중 약 35%가 기계적 재활용 고도화, 약 28%가 화학적 재활용 공정, 약 17%가 생분해성 인증, 약 12%가 디지털 제품 여권, 약 8%가 인공지능 선별 기술에 배정되었다. 한국화학연구원·한국에너지기술연구원·한국기계연구원이 정부 출연 연구기관으로서 핵심 연구를 수행한다. 대학별로는 카이스트·서울대학교·연세대학교·고려대학교·포항공과대학교가 화학적 재활용과 디지털 제품 여권의 학술 연구를 주도한다.
한국폐기물자원순환학회는 분기별로 「폐기물자원순환학회지」를 발간하며 2024년 게재된 약 240편의 논문 중 약 38편이 재활용 기술 분야이다. 한국기후변화학회와 한국포장학회는 학·산·관 협력 컨소시엄을 운영하며, 2024년 공동 보고서에서 30건의 LCA 사례를 정리하였다. 한국화학공학회 「순환경제 분과」와 한국화학공학회 「녹색공정 분과」가 화학적 재활용 공정 평가의 학술 허브 역할을 한다. 본 표준의 봉투는 학술 논문의 디지털 객체 식별자(DOI)를 cited_doi 보조 필드로 직렬화하여, LCA 정당화의 학술 근거를 명시할 수 있다.
본 장은 재활용 단계의 여섯 갈래 기술 분류와 정량 평가 지표를 다루었다. 기계적 재활용은 주류 경로이나 다섯 사이클 천장의 한계를 갖고, 화학적 재활용은 그 천장을 돌파하지만 에너지 소비가 약 일곱 배 내지 열 배에 달하며, 열적 재활용과 회수의 경계는 산출물 종류에 따라 자동 판정되고, 생물학적 재활용은 유기성 흐름과 생분해성 플라스틱을 다루며, 업사이클링과 다운사이클링은 산출물 단가 비율로 정량 분류된다. 한국의 인프라는 환경부 종합 대책과 한국환경공단 연구개발 자금이 여섯 기술 분야에 골고루 배정되는 구조이다. 또한 본 장은 회수율과 잔재율의 정량 산정 방법, 에너지 소비와 이산화탄소 절감의 산정 절차, 폐쇄 루프와 개방 루프의 구분, 광학 선별과 인공지능 선별의 운영을 다루었다. 다음 장은 본 장에서 다룬 회수 기술의 재원을 담당하는 확장된 생산자 책임 제도를 다루며, 다섯 갈래의 흐름별 분담금 구조와 한국 및 유럽의 운영 비교를 본격적으로 전개한다.