반면 화학적 재활용은 열분해 및 화학 반응 공정으로 진행돼 상대적으로 탄소 배출량이 낮다. 오염된 폐기물에 대한 민감도도 낮아 물리적 재활용의 한계도 극복할 수 있다.

특히 폐플라스틱을 400~500도 고온으로 끓여서 추출된 열분해유는 고온·고압 등의 정제 과정을 거쳐 석유화학 공정에 쓸 수 있다. 쓰레기에서 원유를 재생산할 수 있어 ‘도시유전’이라고 불리기도 한다.

글로벌 화학적 재활용 흐름에 맞춰 SK지오센트릭(옛 SK종합화학)과 롯데케미칼, 금호석유화학 등은 관련 설비 준공 및 증설에 속도를 내고 있다. SK지오센트릭은 울산 재활용 클러스터 부지에 2025년 완공을 목표로 연간 6만6000톤(t) 규모의 폐플라스틱을 처리할 수 있는 4000평 규모의 열분해 처리 생산라인을 짓는 중이다.

또한 프랑스 수자원 폐기물 관리 기업인 ‘수에즈’와 재활용 핵심 기술을 보유한 캐나다 ‘루프’와 함께 유럽에 폐플라스틱 재활용 공장도 세운다. 3사는 6200억원을 투입해 2027년까지 프랑스 북부 생 타볼 지역에 연간 7만t 규모의 생산거점을 세울 예정이다.

롯데케미칼은 2030년까지 울산 생산라인에 위치한 플라스틱 생산 공정 전부를 화학적 재활용 페트 제조 설비로 전환한다는 목표다. 폐플라스틱을 화학적으로 분해해 재활용 플라스틱을 만들어 이를 제품화한 후, 향후 수거를 통해 같은 공정을 거치게 만든다는 것이다. 하나의 플라스틱 제품을 반복·영구적으로 사용하는 셈이다.

금호석유화학도 지난해 2조7000억원을 투입해 향후 화학적 재활용으로 재활용스티렌(RSM)을 생산한다고 밝혔다. RSM은 플라스틱의 일종으로 폴리스티렌을 열분해해서 추출한 물질로 합성수지 등의 원료가 된다. 2026년 상업화를 목표로 연구개발에 매진하고 있다.

업계 관계자는 “폐플라스틱 재활용 중에서도 열분해에 관심이 집중되는 이유는 성장 잠재력과 원유를 뽑아낼 수 있다는 여러 장점이 있기 때문”이라며 “열분해유 추출뿐만 아니라 이를 활용한 제품 개발에도 관련 기업이 속도를 내고 있다”고 말했다.