소재효율성,
순환경제 전환의 중요한 열쇠

산업 부문의 생산공정에서 사용되는 자원 및 물질의 효율적인 관리를 의미하는 소재효율성은 순환경제 구축의 핵심 요소이다. 자원과 물질의 사용량을 줄이고, 불필요한 낭비를 방지하며, 그 결과 비용을 절감하기에 환경적·경제적 측면에서 매우 중요하다. 탈탄소 산업구조 전환 과정에서 소재의 효율적 사용은 중요한 역할을 담당할 것으로 보인다. 생산부터 사용, 폐기 및 재활용에 이르기까지 전체 수명을 고려한 제품의 재설계, 재활용 및 바이오 기반의 지속 가능한 소재로 대체, 생산공정의 최적화를 통한 원자재, 에너지, 폐기물 감소 등은 탄소발자국 줄이기에 효과적이다. 순환경제 시스템 구축과 소재효율성 개선을 위해서는 정부의 구체적인 지원 방안과 정책 기반 마련이 요구된다. 지속 가능한 소재로 생산된 제품에 대한 수요 확대, 순환경제 이행을 채택하는 기업에 대한 인센티브 제공, 소재 효율 향상을 위한 핵심기술 R&D 강화, 지속 가능한 소재 및 제품에 대한 평가와 측정 방법 개발 등을 고려할 필요가 있다.

이상원   성장동력산업연구본부 소재·산업환경실 부연구위원 「산업부문 온실가스 저감을 위한 실행방안 연구」(공저, 2022) 「저탄소 산업구조 혁신을 위한 정의로운 전환」(2022)

본 원고는 산업연구원 월간 KIET 3월호에 실린 ‘소재효율성, 순환경제 전환의 중요한 열쇠’를 발췌하여 게재한 원고입니다.

1. 소재효율성의 중요성

(1) 소재효율성의 개념

소재효율성 또는 물질효율성(Material Efficiency)이란 제품과 서비스를 생산할 때 투입되는 원재료 또는 중간생산물의 사용에 대한 최적화를 의미한다. 다시 말해 자원의 낭비와 환경 부하를 최소화하면서 가능한 가장 효율적이고 효과적인 방법으로 소재를 사용하는 것을 일컫는다. 소재효율성의 개념은 산업, 건설, 수송, 농업 등 경제의 모든 부문에 적용될 수 있으며, 이는 제품 설계, 프로세스 최적화, 폐기물 감소 등 다양한 방법을 통해 달성할 수 있다. 산업 부문의 경우 기업은 소재를 적게 사용하도록 제품을 재설계하고, 폐기물을 적게 발생시키는 새로운 생산공정 개발 등의 노력을 통해 소재효율성을 개선할 수 있다.
소재효율성은 탄소 감축, 에너지 소비 및 폐기물 발생 감소와 같은 상당한 환경적 이점이 있어 지속 가능한 사회 구현을 위해 중요한 개념으로 인식된다. 기업은 더 적은 재료를 사용함으로써 탄소발자국 및 자원 추출, 처리 및 폐기와 관련된 기타 환경 영향을 줄일 수 있다. 더욱이 자원 사용량과 폐기물 발생량을 줄임으로써 기업은 비용 절감의 경제적인 이점을 가지게 된다.

(2) 소재효율성과 순환경제

기후위기 대응 및 탄소중립 이행을 위한 순환경제사회 전환에서 소재효율성은 핵심 도구 중 하나다. 소재효율성과 순환경제 두 개념 모두 경제에서 자원의 낭비를 줄이고 사용을 개선하는 것을 목표로 하지만 엄밀히 따지면 같지 않다. 소재효율성은 더 적은 재료를 투입하여 더 많은 재화와 서비스를 생산할 수 있는 능력을 의미한다. 여기에는 생산공정의 최적화, 폐기물 감축, 자원 사용개선은 물론 제품 설계 및 기타 조치를 통해 소재의 소비를 줄이는 것이 포함된다. 또한 소재효율성은 종종 기업 내 생산의 환경적 지속 가능성을 개선하는 동시에 비용을 절감하고 생산성을 높이는 전략으로 활용된다.
반면에 순환경제는 자원의 지속적인 사용 및 재사용되는 폐쇄형 루프(Closed-loop) 시스템을 만드는 것을 목표로 하는 보다 광범위한 개념이다. 자원의 가치를 극대화하고 낭비를 최소화하는 것을 목표로 제품과 시스템을 설계하는 것을 의미한다. 이를 위해 재활용, 재제조, 자원 공유, 재생 가능한 재료 및 에너지 사용과 같은 전략이 고려된다. 순환경제의 목표는 환경에 미치는 영향을 줄이면서 경제적·사회적 이익을 창출하는 지속 가능한 경제시스템 구축이다. 따라서 소재효율성은 생산과정에서 폐기물을 줄이고 자원 사용을 개선하는 데 중점을 두는 반면, 순환경제는 소재효율성 등을 포함한 다양한 수단을 통해 지속 가능한 사회를 목표로 하는 더 넓은 개념이다.

(3) 수요 관점에서의 탄소 감축 논의

전 세계적으로 수요자 관점에서의 탄소규제가 강화되는 추세이며, 이를 통해 공급자의 자발적인 탄소 저감 활동을 유도한다. 제품의 친환경 디자인, 내구성 강화, 재제조, 재활용 등 소재의 수요 관리를 통한 산업 부문의 에너지 소비 및 탄소 저감에 대한 사회적 요구가 높아지고 있다. IPCC(2022)¹⁾, Allwood et al.(2011)²⁾ 등은 산업부문의 전통적인 감축 수단인 에너지 효율성을 넘어 소재효율성을 강조하며, 대표적인 수요 측면에서의 감축 노력으로 제안한다. 미국 캘리포니아주는 2017년부터 청정구매법(Buy Clean California Act)을 시행하고 건축용 철강, 판유리, 광물섬유 등 고탄소 품목에 대한 제품별 탄소발자국 최대 허용기준치를 적용해 왔다. 이는 주 정부 건물 및 건설 프로젝트 입찰 시 규제 수단으로 활용되고 있다.
전통적인 공급 측면 중심의 산업 부문 탄소 감축전략의 한계를 극복하기 위해서는 수요 측면의 효과적이고 다양한 감축전략 발굴이 중요하다. 현재까지 산업 부문의 탄소 저감 활동은 화석에너지의 대체, 재생에너지 확대 등 공급 중심의 에너지 전환 정책에 초점이 맞추어져 있었다. 청정전기, 수소 등 공급이 중요한 정부 정책 위주의 상황에서 상대적으로 진행이 더딘 물질 수요 관리, 재활용·재이용 활성화 등의 검토와 논의를 통해 다양한 대응 방안 모색이 필요한 시점이다.

2. 소재효율성과 탈탄소 산업구조 전환

산업 부문에서 소재의 효율적인 사용은 여러 이유로 중요하다. 첫째, 자원을 절약하여 생산활동으로 인한 환경 영향을 줄이는 데 도움이 된다. 둘째, 동일한 양의 결과물을 생산하는 데 필요한 소재의 양이 줄어들기 때문에 비용 절감으로 이어질 수 있다. 셋째, 소재를 더 정밀하게 제어하여 사용하면 최종 제품의 품질이 높아지므로 질적 향상을 기대할 수 있다. 소재효율성을 달성하기 위해 산업 부문에서는 다음과 같은 주요 전략을 추진한다.

(1) 제품의 재설계

순환경제의 원칙은 폐기물을 줄이고 소재의 재활용·재사용을 극대화하기 위해 제품과 프로세스를 설계하는 것을 포함한다. 즉, 원자재 추출 및 제조부터 사용 및 폐기에 이르기까지 제품의 전체 수명 주기를 고려해야 한다. 이를 위해 재생 가능한 자원 사용, 재료 소비 및 폐기물 발생 감소 내구성, 수리성 및 재사용을 위한 제품 설계가 강조된다. 소재와 제품을 최대한 오래 사용할 수 있는 시스템을 구현하고, 제품을 쉽게 분해하고 재활용할 수 있도록 설계함으로써 소재효율성을 달성할 수 있다.
재활용이 쉽도록 설계·생산된 제품을 활용한 리사이클링 또는 업사이클링 제품은 흔한 일이 되었다. 또한, 고객이 제품을 소유하는 대신 사용료를 지불하는 서비스형 제품 비즈니스 모델이 가능해지면서 제조업체는 더 튼튼하고 쉽게 수리하거나 업그레이드할 수 있는 제품의 설계가 중요해졌다. 이처럼 소재효율성 개선을 위한 제품의 재설계는 새로운 비즈니스 기회 창출 전략과 연계하여 확장해 볼 수 있다.

(2) 재활용 및 바이오 기반 소재로 대체

재활용 및 바이오 기반 소재로의 대체는 탄소감축의 중요한 수단이다. 재사용이 가능한 소재를 사용하거나 식물 및 기타 유기물과 같은 재생 가능한 물질로 생산된 소재를 사용하는 것이다. 재활용 소재에는 플라스틱병이나 종이에서부터 고철이나 건설 폐기물까지 모든 것이 포함될 수 있다. 제조업체는 재활용 소재를 사용함으로써 탄소 배출에 큰 영향을 미칠 수 있는 원재료의 추출 및 가공 과정을 생략할 수 있다. 국제알루미늄연구소(International Aluminum Institute)에 따르면, 알루미늄 캔을 재활용하면 원재료에서 새로운 알루미늄을 생산하는 것보다 95% 적은 에너지를 사용하게 되어 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있다.³⁾ 바이오 기반 소재는 식물 기반 또는 기타 유기물과 같은 재생 가능한 자원을 활용한다. 이러한 소재는 생분해되는 경우가 많으며, 석유 기반의 플라스틱과 같은 기존 소재 대비 탄소발자국이 훨씬 적다. 바이오 기반 플라스틱은 옥수수 전분, 사탕수수 또는 기타 농산물로 생산할 수 있으며, 기존 플라스틱에 비해 환경친화적이므로 최근 관심이 높아지고 있다. 따라서 재활용 또는 바이오 기반 소재를 사용하면 원재료에 대한 수요를 줄이고, 원재료 추출 및 가공에 필요한 에너지와 자원의 양을 줄여 탈탄소화에 기여하게 된다.

(3) 공정의 최적화

제조 공정의 최적화를 통해 제품을 생산하는 데 필요한 소재와 에너지의 양을 줄일 수 있다. 공정처리 과정을 개선하고, 소재의 재활용 및 재사용과 같은 조치를 시행함으로써 기업은 생산과정에서 발생하는 폐기물의 양을 줄일 수 있다. 예를 들어 에너지 효율이 높은 설비·장비로 교체하거나 스마트팩토리 적용을 통해 에너지 및 소재의 사용량을 줄일 수 있다. 또한 재생 가능한 에너지원을 사용하거나 유해 화학물질 사용을 줄이는 등 청정생산기술 및 클린팩토리 구축을 통해 최적화가 가능하다. 이러한 노력은 탄소 감축에 도움이 될 뿐만 아니라 기업의 생산비용 절감 효과로도 이어지게 된다.

(4) 포장 폐기물 감소

소재효율성을 개선하고 탄소 배출을 줄이는 또 하나의 방안은 포장 폐기물을 줄이는 것이다. 더 적은 소재를 사용하여 더 효율적인 포장 솔루션을 설계하거나 재사용 가능 또는 생분해성 재료로의 전환을 통해 가능하다. 기업은 더 가볍거나 압축이 가능한 포장재를 개발하여 포장에 필요한 소재의 양을 줄이는 동시에 운송 중 공간을 덜 차지함으로써 운송과정에서 발생하는 탄소 배출을 줄일 수 있다. 이러한 노력은 지속 가능성 및 폐기물 감소에 점점 더 관심을 두는 소비자들에게 기업의 이미지를 제고하는 효과도 있다. 향후 리필 용기 등 포장재의 재활용성을 개선하거나 포장재 재사용을 쉽게 하는 관련 분야의 기술 투자는 확대될 것으로 보인다.

3. 주요국 정책 현황

(1) EU

EU의 순환경제 실행계획(Circular Economy Action Plan)⁴⁾은 순환경제 접근 방식을 촉진하여 물질적 효율성을 개선하는 것을 목표로 한다. 기존의 선형적 모델인 “가져와서 만들고 사용하고 폐기하는(take-make-use-dispose)” 방식에서 벗어나 “줄이고 재사용하고 재활용하는(reducereuse-recycle)” 방식의 지속 가능한 모델로의 전환을 의미한다. 또한 EU는 폐기물 프레임워크 지침과 포장 및 포장 폐기물 지침(Waste FrameworkDirective and Packaging and PackagingWaste Directive)과 같은 정책을 통해 재활용소재의 사용을 장려하고 있다. 이 지침은 포장재, 전기 및 전자 장비와 같은 다양한 부문·제품에서 재활용 소재 사용에 대한 목표를 설정한다. 또한 소재효율성을 개선하고 폐기물을 줄이는 데 도움이 되는 새로운 기술 및 프로세스에 관한 연구 지원을 포함한다. EU는 소재효율성을 개선하기 위해 여러 정책을 시행하고 있다. 2022년 3월 EU 집행위원회가 발표한 에코디자인 규정(Ecodesign Regulation)⁵⁾ 이 대표적이다.

1) IPCC(2022), “Climate Change 2022, Mitigation of Climate Change”.
2) Allwood et al.(2011), “Material efficiency: A white paper”.
3) https://ecostar.eu.com/aluminum-recycling/
4) EU Commission(2021), “Circular Economy Action Plan”.
5) EU Commission(2022), “Regulation of the European Parliament and of the Council establishing a framework for setting ecodesign requirements for sustainable products and repealing Directive”.

이 규정은 제품의 전체 수명 주기에 걸쳐 소재효율성을 포함한 제품의 환경적 성능에 대한 요구 사항을 설정한다. 기존의 에너지 효율성이 강조되었던 것에서 벗어나 제품의 내구성, 수리성, 재활용성을 높여 환경에 미치는 영향을 줄이고, 소재효율성을 개선할 수 있도록 하는 제품 설계를 목표로 한다. 전자기기 등 우선 적용이 가능한 제품별로 이행 규정을 마련하고, 향후 그 대상 범위를 점차 확대해 나간다는 방침이다.
생산자책임재활용제도(Extended Producer Responsibility)는 제품에 대한 생산자의 책임을 N제품 수명 주기의 소비자 후 단계까지 확장한다. 정부와 소비자의 폐기물 관리에 대한 재정적 또는 물리적 책임을 생산자에게 이전함으로써 재활용 및 물질 회수가 쉬운 제품을 설계하도록 장려한다. 또한 EU는 전체 수명 주기 동안 제품 또는 서비스를 비교하고, 환경 성능을 평가할 수 있는 도구로써 제품환경발자국(Product Environmental Footprint) 방법론을 개발하였다. 이는 기업이 모든 업스트림 및 다운스트림 공급망을 고려하여 수명 주기 전반에 걸쳐 제품의 환경 성과를 측정하는 데 활용된다.

(2) 미국

미국에는 소재효율성 개선에 관한 포괄적인 연방 정책은 존재하지 않지만, 지속 가능한 소재 관리를 촉진하고 폐기물을 줄이기 위한 다양한 프로그램과 이니셔티브가 있다. 환경보호청의 지속 가능한 소재 관리(Sustainable Materials Management) 프로그램이 대표적이다. 지속 가능한 소재 관리 접근 방식은 추출에서 수명 종료까지 자원을 효율적으로 사용하고 재사용하는 데 중점을 둔다. 일반적으로 소재 사용 및 기후 변화에 대한 영향을 포함하여 관련된 모든 환경 영향을 최소화하는 것을 목표로 한다. 이 프로그램은 기업, 커뮤니티, 정부에 도구와 리소스를 제공하여 소재 관리에 대한 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 지원한다.
미국 에너지부의 산업 평가 센터(Industrial Assessment Center) 프로그램은 중소 제조업체에 무료 에너지 평가를 제공함으로써 에너지 효율성을 개선하고 폐기물을 줄일 수 있는 기회를 준다. 이 프로그램은 특히 중소 제조 시설 내 비효율적인 에너지 사용으로 인한 불필요한 비용을 줄이는 데 중점을 둔다. 비효율적인 생산 절차, 과도한 폐기물 생산, 기타 생산 관련 문제에 대한 평가를 포함한다. 공학 학생 및 교수진으로 구성된 대학기반의 평가팀은 현장 방문 후 잠재적 개선사항을 식별하고, 이에 대해 구체적인 세부 정보를 포함한 보고서를 제공한다.
미국 내 도시 기반의 폐기물 제로(Zero Waste) 프로그램은 퇴비화, 재활용, 폐기물 감소와 같은 지속 가능성을 장려하여 폐기물을 줄이고 소재효율성을 높이는 것을 목표로 한다. 지방정부와 기업은 폐기물 감소 및 재활용 프로그램을 실행할 수 있도록 보조금을 제공한다. 뉴욕은 2030년까지 쓰레기 제로 도시가 되기 위한 목표를 가지고 있으며, 시의 폐기물 제로 프로그램은 유기물 수거, 단일 흐름 재활용에 중점을 두고 있다. 워싱턴 DC는 1인당 폐기물 발생량 15% 감소, 2015년 대비 매립지 폐기물 전환율 80% 달성 등 2032년까지 폐기물 제로 목표 달성을 설정하였다.

(3) 독일

독일은 2012년 자원 효율성 프로그램인 ProgRess를 채택함으로써 천연자원 보존에 대한 목표, 지침 원칙 및 접근 방식을 고민하기 시작하였다. 이 프로그램은 경제의 모든 부문에서 자원 효율성을 높이는 것을 목표로 하여 원자재 소비를 줄이고, 재활용률을 높이며, 지속 가능한 소비 및 생산 패턴을 촉진한다. 독일 정부는 4년마다 자원효율성 개발에 대한 보고서를 연방하원에 제출하고 프로그램을 업데이트하였다. 첫 번째 업데이트 보고서인 ProgRessⅡ는 2016년에 채택되었고, 두 번째인 ProgRessⅢ는 2020년에 채택되었다. ProgRessⅡ에서는 자원 효율성 증진을 위한 종합적인 전략을 제시하고 있으며, 재활용 소재사용 촉진, 생산공정에서의 자원 사용 효율성 증대, 지속 가능한 소비 패턴 장려를 위한 조치를 포함한다. ProgRessⅢ는 독일의 기후 목표를 달성하기 위한 자원 효율성의 중요성, 자원 효율성 분야에서 디지털 전환의 잠재력과 위험을 분석, 우선순위 조치 식별 등을 강조한다.독일 자원 효율 및 재활용 클러스터(EffizienzCluster LogistikRuhr)는 자원 효율 및 재활용을 촉진하기 위해 협력하는 기업, 연구기관, 공공기관의 네트워크이다. 이 클러스터에는 물류, 제조, 연구 등 다양한 분야의 200개 이상의 파트너가 모여 원자재와 에너지 소비를 줄이고, 재활용률을 높이며, 폐기물을 줄일 수 있는 새로운 기술과 솔루션 개발에 주력하고 있다. 클러스터의 활동에는 연구개발 프로젝트, 지식 이전 활동, 네트워킹 이벤트가 포함된다. 특히 새로운 재활용 기술개발, 산업 공정의 최적화, 순환경제 원칙 구현에 중점을 두고, 정책 입안자 및 기타 이해관계자들과 긴밀히 협력하여 산업 부문의 지속 가능한 자원 활용을 촉진한다.

(4) 일본

일본은 1960~1970년대 급속한 산업화와 도시화를 통해 높은 경제성장률과 삶의 질 개선을 실현했으나, 그 이후 환경오염, 폐기물 및 기타 배출물 등으로 인한 많은 산업재해를 겪었다. 그에 따라 환경 보호의 필요성이 대두되면서 일찍이 1990년대부터 문제 해결을 위한 조치를 마련해야 했다. 가장 대표적인 것이 3R(Reduce, Reuse, Recycle) 이니셔티브이며, 자원 효율적이고 물질순환 사회를 촉진하기 위한 목적으로 2000년에 시작되었다. 이 이니셔티브는 재활용 촉진, 폐기물 발생 감소, 자원 재사용 촉진 등 다양한 조치를 포함한다. 3R 접근 방식은 매우 광범위한 문제, 행위자, 결과에 대한 기회를 제공한다. 예를 들면 천연자원의 소비를 최소화하고 환경 부하를 최대한 줄이는 사회 구축을 목표로 하는데, 이를 위해 기본적으로 폐기물을 재활용할 수 있는 자원으로 간주한다. 이 과정에서 국가 및 지역 수준에서 공공 및 민간의 역할과 책임을 부여한다.일본의 3R 이니셔티브는 공공과 민간 부문뿐 아니라 친환경적인 제품과 서비스를 요구하는 소비자 모두에 의해 추진되었다. 법과 제도는 이러한 추진력을 계속 지원하여 민간 부문이 접근 방식과 전략을 취할 수 있도록 뒷받침하였다. 실제로 3R 기반하에 통과된 법률은 ‘물질순환사회 구축을 위한 기본법’, ‘폐기물 관리 및 공공 청소법’, ‘재활용자원이용촉진법’, ‘용기 및 포장재 재활용법’, ‘폐차 재활용법’ 등 다양하다. 한편, 정책적으로도 시장 기회 창출과 3R 채택을 위한 비즈니스 사례를 만드는 것에 민간 부문의 적극적인 참여를 장려하였다. 친환경 신기술, 친환경 혁신제품과 같은 영역에서 명확한 옵션을 제공함으로써 관련 정책의 수용성을 높이는 노력을 하였다.

(5) 한국

한국은 순환경제 촉진을 위해 2016년 ‘자원순환기본법’을 제정하였다. 이는 자원의 효율적 이용과 폐기물 감축을 촉진하고, 국내 순환경제 체계를 구축하는 것을 목표로 한다. 이 법에 따라 정부는 자원순환 기본계획을 수립하고, 친환경 소비와 생산을 촉진해야 한다. 기업은 자원순환 평가를 실시하고, 자원순환 계획을 수립하고, 그 진행 상황을 정부에 보고하도록 규정하고 있다. 자원을 보다 지속 가능하고 효율적으로 사용할 수 있는 새로운 산업과 비즈니스 모델 개발을 촉진하였다. 또한 자원 관리를 위한 혁신 기술과 솔루션을 촉진하여 자원의 수입의존도를 낮추고, 세계 시장에서의 경쟁력을 향상시키는 것을 목표로 하였다. 최근 ‘자원순환기본법’이 ‘순환경제사회 전환 촉진법’으로 전면 개정되어 2024년 1월 1일부터 시행될 예정이다. 폐기물 감축과 처리에 중점을둔 자원순환기본법과는 달리 ‘순환경제사회 전환촉진법’은 생산부터 소비 이후의 전 과정에서 지속 가능한 순환경제 사회로의 전환 촉진을 목적으로 한다. 제품의 생산, 유통, 소비 후 재활용 등 모든 단계에서 재활용을 촉진하기 위해 기존의 제도를 강화할 예정이다. 제품 설계 단계의 순환이용성 평가제도, 생산 단계의 재활용 순환원료 사용촉진, 유통 단계의 포장재 사용 저감 등이 주요 내용으로 구성된다. 또한 순환경제 사회로의 전환을 위해 관련 기술 및 서비스 연구개발 지원, 전문인력 양성, 국제협력 등의 내용도 포함된다.

4. 주요 소재산업의 노력

(1) 철강

철강산업은 전 세계 온실가스 배출량의 7~9%를 차지하는 산업 부문의 가장 큰 탄소 배출원 중하나다.⁶⁾ 철강산업에서 소재효율성을 개선하면 상당한 탄소 감축효과가 예상된다. 국제에너지기구(International Energy Agency) 보고서⁷⁾ 에 따르면 철강 부문의 탄소 배출을 줄이기 위한 핵심전략 중 하나로 소재효율성을 제시하였다. 소재효율성 전략은 전 세계 철강 수요 증가를 줄이는 동시에 동일한 제품 및 서비스를 제공할 수 있음을 강조한다. 보고서 내 지속 가능한 개발 시나리오에서는 소재효율성 전략을 통해 2050년의 철강 수요는 기존 정책 시나리오 대비 19% 감소가 기대되며, 2020~2050년 누적된 직접배출량의 감소 기여분은 40%로 추정된다.

6) World Steel Association(2021), “Climate change and the production of iron and steel”.
7) IEA(2020), “Iron and Steel Technology Roadmap”.

전 세계 철강업체들은 다양한 방법을 통해 소재효율성 개선에 노력하고 있다. 첫째, 혁신기술도입으로 재활용 강철을 원료로 사용하는 전기로 (Electric Arc Furnace), 천연가스 및 기타 재료를 사용하여 철을 생산하는 직접 환원 철(Direct Reduction Iron) 등의 첨단 기술 개발 및 적용 중이다. 둘째, 공정의 최적화로 재료 낭비를 줄이고 효율성을 높이기 위해 제조 공정을 지속해서 개선하고 있다. 예를 들어 원자재 사용을 최적화하고, 생산에 사용되는 고철의 양을 줄이며, 에너지 효율을 개선하고 있다. 셋째, 재료 재활용 및 재사용이다. 재활용 재료의 사용을 늘리고 있으며, 폐기물을 줄이고 2차 재료의 사용을 늘리기 위해 폐쇄 루프 시스템을 구현하고 있다. 넷째, 새로운 제품 및 비즈니스 모델 개발로 소재효율성을 높이는 새로운 제품 설계와 비즈니스 모델을 모색하고 있다. 예를 들어 철강업체들은 생산에 더 적은 재료와 에너지가 쓰이는 경량 철강 제품을 개발하고 있으며, 수요 기업과 협력하여 재사용 및 재활용을 촉진하는 순환경제 모델을 구현 중이다.
글로벌 철강업체들은 자발적 노력을 통해 소재효율성 향상을 위한 모범 사례를 개발 및 이행 중이다. 아르셀로미탈은 세계 최대의 철강 재활용 업체로 2020년에는 2,200만t의 철스크랩을 처리하여 새로운 강철로 가공하여 평균 31%의 재활용투입률을 달성하였다. 또한 제강 공정에서 발생하는 폐기물을 다른 공정의 원료로 사용하는 폐쇄 루프 공정을 구현하여 원재료의 필요성을 줄이기 위해 노력하고 있으며, 폐열을 활용해 전기를 생산하는 등 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 이니셔티브를 추진하고 있다.⁸⁾ 포스코는 친환경 제품군을 지속해서 확장하고 있다. 2019년 친환경프리미엄 강건재 브랜드 ‘이노빌트(INNOVILT)’, 2020년 친환경차용 통합 브랜드 ‘e오토포스(eAutopos)’, 2021년 친환경에너지용 강재 브랜드 ‘그린어블(Greenable)’을 잇달아 선보이며, 친환경 소재기업으로의 전환을 가속화하고 있다.⁹⁾

8) ArcelorMittal(2020), “Integrated Annual Review 2020”.
9) POSCO(2022), “2021 포스코 기업시민보고서”.

(2) 화학

화학물질은 단순한 일상 용품에서 하이테크 응용 제품에 이르기까지 공산품의 95%에 쓰이고 있으므로¹⁰⁾, 화학산업의 소재효율성 개선은 산업 부문 전체에 긍정적인 영향을 미치게 된다. 탄소중립적이고 자원 효율적인 사회를 만들기 위한 기술과 솔루션을 생산하는 데 화학산업은 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다. 향후 폐기물, 바이오, 탄소포집 및 활용을 통한 탄소 기반 공급원료 등의 새로운 순환경제 모델을 통해 기존 석유 기반의 화학산업이 아닌 종합 화학산업으로의 전환이 가속화될 전망이다.
소재효율성 향상을 포함한 자원순환 접근 방식은 화학산업에 큰 기회를 제공할 것이다. 화학 재활용과 같은 순환 솔루션은 제품의 전체 수명 주기 동안 환경에 전반적으로 영향을 미칠 것이기 때문이다. 이를 위해서는 재료 재사용, 내구성이 높은 재료 사용으로 수명 연장, 자원 회수 및 다양한 유형의 폐기물 재활용 등의 혁신적인 기술이 뒷받침되어야 한다. 더 많은 폐기물, 바이오 및 탄소 기반 원료와 이를 일상적인 제품으로 전환하는 기술을 통해 화학산업은 지속 가능한 경제를 적극적으로 지원할 수 있다.
화학산업은 더 많은 플라스틱 폐기물을 재활용하고 더 광범위한 시장에 재활용 콘텐츠를 제공해야 한다. 매년 유럽에서 수거되는 3,000만t의 수명이 다한 플라스틱 중 현재 500만t만이 시장성 있는 제품으로 다시 만들어진다.¹¹⁾ 나머지는 소각, 매립 또는 재활용을 위해 수출된다. 현재 화학 업계는 기계적 재활용 플라스틱의 성능 향상에 힘쓰고 있으며, 플라스틱 폐기물 흐름 추적을 위한 지원을 강화하고 있다. 또한 화학적 재활용은 기존 옵션을 보완하며, 플라스틱 폐기물을 처리할 수 있는 매우 큰 잠재력을 보인다. 화학적 재활용을 통해 플라스틱 폐기물을 새로운 화학물질과 고품질 플라스틱을 생산하는 원료로 활용하는 기술의 고도화가 추진 중이다.
전 세계 화학 제조업체는 다양한 방법으로 소재효율성을 개선하기 위해 노력하고 있다. 미국의 대표적인 화학 기업인 다우 케미컬은 2030년까지 연간 순 탄소 배출량을 2020년 대비 500만t 또는 2005년 기준 30% 감축을 목표로 하고 있다. 이를 위해 지속 가능한 공급원료 사용에 대한 엄격한 추적 준수로 국제 지속 가능성 및 탄소 인증(ISCC) PLUS 인정, 혁신적인 PCR(Post-Consumer Recycled) 폴리에틸렌 필름 솔루션개발, 폐기물에서 나온 순환 공급원료 기반의 새로운 폴리우레탄 솔루션 생산 등 제품의 탄소발자국을 줄이는 노력을 해오고 있다.¹²⁾ 독일의 BASF는 자체 공정에서 원자재를 최대한 효율적으로 사용하는 것을 목표로 하는 ‘페어분트(Verbund)’라는 프로그램을 시행 중이다. 여러 공장과 공정을 지능적으로 연결하고 조정하여 효율적인 가치사슬을 생성하게 한다. 한 시설의 부산물은 다른 곳에서 공급원료로 사용될 수 있으며, 이 과정에서 원자재와 에너지의 절약이 가능하다.¹³⁾

10) https://www.politico.eu/sponsored-content/how-will-the-chemical-industry-contribute-to-the-circular-economy/
11) https://www.politico.eu/sponsored-content/how-will-the-chemical-industry-contribute-to-the-circular-economy/
12) Dow(2021), “2021 ESG report”.
13) https://www.basf.com/us/en/who-we-are/strategy/verbund.html

(3) 시멘트

시멘트산업에서 소재효율성 개선은 탄소 감축, 천연자원 보존, 폐기물 저감 등을 위해 매우 중요하다. 시멘트산업은 탄소를 가장 많이 배출하는 산업 중 하나로써 세계 탄소 배출량의 약 8%를 차지한다.¹⁴⁾ 시멘트산업에서 소재효율성을 개선하면 원자재 사용량을 줄여 배출량을 줄일 수 있는 동시에 시멘트 생산에 필요한 에너지의 양을 줄일 수 있다. 특히, 시멘트산업은 재생 불가능한 자원인 석회석에 크게 의존한다. 이러한 자원은 유한하며, 추출 시 서식지 파괴, 토양 침식, 수질 오염 등 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 시멘트 업계는 소재효율성을 개선함으로써 자원에 대한 의존도를 줄이고, 미래 세대를 위한 자원을 보존하는 데 도움을 줄 수 있다. 또한 시멘트산업은 사용하지 않은 시멘트, 먼지 및 기타 자재를 포함하여 상당한 양의 폐기물을 생성하는데, 소재효율성을 개선함으로써 시멘트 업계는 폐기물의 양을 줄이고 재사용 또는 재활용 양을 늘릴 수 있다.
세계시멘트콘크리트협회(Global Cement and Concrete Association)는 2030년까지 시멘트 산업의 탄소 배출량을 4분의 1로 줄이고, 2050년까지 탄소중립을 달성한다는 목표를 세웠다.¹⁵⁾ 소재효율성은 이러한 목표 달성을 위한 핵심 수단이다. 시멘트 업계는 포틀랜드 시멘트의 주성분인 클링커를 비산회(발전 부문의 부산물), 분쇄된 용광로 슬래그(철강제조의 부산물)와 같은 보조 물질로 대체해 나갈 계획이다. 또한 건설 업계, 설계 전문가 및 정책 입안자와의 협력을 강화하여 자원 및 제품의 효율적인 사용, 재가공 및 재활용 물질의 사용, 프로젝트의 수명 연장 등에 노력 중이다.
건축 자재 분야의 글로벌리더인 홀심은 2030년까지 시멘트질 재료 톤당 탄소 배출량을 2018년 수준 대비 25% 감축 목표를 세웠다. 홀심은 순환 경제 접근 방식을 따르며, 평균적으로 시멘트의 재활용 함량 20%를 추구한다.¹⁶⁾ 또 다른 글로벌 시멘트 제조업체인 하이델베르크시멘트는 2030년까지 시멘트질 재료를 톤당 400kg으로 줄임으로써 탄소 배출량을 1990년 대비 47% 감축한다는 목표를 세웠다. 지속 가능한 제품 및 솔루션에 집중하기 위해 바이오매스 및 폐기물 등의 대체 연료를 사용하고 생산공정을 최적화하는 등 에너지효율이 높은 기술에 투자하고 있다.¹⁷⁾ 세계 3대 시멘트 제조기업인 시멕스는 R&D를 통해 혁신제품인 버추어(Vertua) 콘크리트 및 시멘트를 개발하였다. 이 콘크리트와 시멘트는 탄소발자국을 각각 최대 70%와 40%까지 줄임으로써 더 나은 지속 가능한 프로젝트 건설을 주도할 계획이다.¹⁸⁾

14) https://www.nature.com/articles/d41586-021-02612-5
15) GCCA(2021), “GCCA Concrete Future – Roadmap to Net Zero”.
16) https://www.holcim.com/media/media-releases/sbti-validation
18) https://www.cemex.com/sustainability/future-in-action/sustainable-products-and-solutions

5. 정책 시사점

정부는 순환경제 시스템 구축을 통해 탄소중립실현과 지속 가능한 성장을 추진하겠다고 밝혔다. 순환경제 활성화는 단순히 재활용을 늘리고 폐기물을 줄이는 것만을 의미하지 않는다. 앞서 살펴본 바와 같이 순환경제를 위해서는 구체적인 방안과 정책적 기반 마련이 요구되며, 특히 소재효율성 개선은 매우 중요한 요소라 할 수 있다.

(1) 수요자의 인식 전환

산업 부문의 소재효율성 개선을 위해서는 무엇보다 제품을 사용하는 최종소비자 또는 수요 기업의 요구가 우선되어야 한다. 지속 가능한 재료와 생산공정을 통해 생산된 제품과 서비스를 수요자가 선택함으로써 소재효율성의 촉진이 가능하다. 정부와 기업은 캠페인, 라벨링, 정보 공유 등 다양한 정책 수단을 통해 소비자 인식과 교육을 촉진 할 수 있다. 정부는 민관 파트너십과 같이 이해관계자 간의 대화와 지식 공유를 위한 플랫폼을 구축하여 협업이 필요하다. 또한 재활용 소재가 활용된 제품의 벤치마크를 설정하고, 소재 사용 및 수명 주기 영향에 대한 데이터 수집·분석을 통해 모범 사례 홍보를 강화할 수 있다.

(2) 참여 확대 유인 개발

정부는 기업이 더 효율적인 생산공정을 채택하고, 폐기물을 줄이도록 장려하는 유인책을 제공해야 한다. 정부는 세금 공제, 보조금, 저금리 대출과 같은 재정적 인센티브를 제공하여 산업 부문이 자원순환의 효율적인 관행을 채택하도록 장려할 수 있다. 예를 들어 정부는 기업에 재활용할 수 없는 재료 사용에 세금이나 수수료를 부과하는 반면에 탄소발자국이 적은 소재 활용 시 저탄소 설비지원, R&D 세액 공제 등의 혜택을 부여할 수 있다. 간접적으로는 건축물 철거 대신 보수 혹은 용도 변경에 인센티브를 제공함으로써 내구성과 긴수명을 가진 건축자재에 대한 수요 확대를 기대해 볼 수 있다.

(3) 핵심기술 R&D 지원 강화

정부와 기업은 효율적이고 지속 가능한 신소재와 생산공정 개발을 위해 연구개발 투자를 강화해야 한다. 첨단소재 기술, 재료, 생산공정 개발 등 소재효율성과 관련된 분야의 연구개발 자금을 지원하고, 연구기관·대학·민간 기업 간의 협업을 장려하여 혁신과 새로운 아이디어 개발을 촉진해야 한다. 미국의 경우 산업 효율성 기술에 대한 R&D 투자는 주로 에너지부에서 주도하는 것을 볼 수 있다. 우리 정부 역시 지속 가능한 성장을 위해 관련 부처인 산업통상자원부 주도하에 기존의 에너지 효율 향상뿐 아니라 소재 효율 향상을 위한 R&D 사업을 강화해 나갈 필요가 있다.

(4) 합리적인 평가 및 측정 방법 개발

전 과정 평가, 친환경 설계 등 기업과 정부가 소재효율성을 측정하고 개선하는 데 도움이 되는 다양한 평가 방법과 도구 개발이 필요하다. 소재효율성 측정은 원자재 추출부터 제품 폐기에 이르기까지 전체 생산공정에서 원자재 또는 재료의 사용을 추적해야 하므로 복잡할 수밖에 없다. 유럽표준화위원회(European Committee for Standardization)는 소재효율성을 위한 에코디자인을 지원하기 위해 제품 내구성, 수리 가능성, 재활용 가능성 등의 평가 및 측정 방법을 개발하였다. 이러한 제도적 기반 마련은 장기적 관점에서 소재경쟁력 강화와 녹색성장을 위해 필수적이다.

(5) 공급망 정책과 연계

소재효율성은 글로벌 공급망과 밀접한 관련이 있으므로 두 정책을 전략적으로 연계하여 추진할 필요가 있다. 공급망 최적화는 소재효율성 개선이 핵심 요소 중 하나가 될 수 있다. 공급업체 및 기타 파트너와 협력하여 폐기물을 줄이고 자원 사용을 개선하는 것은 물론, 적시 재고 관리 전략을 실행하여 과잉 재고의 필요성을 줄이고 낭비를 최소화하는 것이 중요하기 때문이다. 즉, 지속 가능성을 우선시하는 공급업체와 협력함으로써 기업은 공급망의 환경 부하를 줄이고, 자재 사용의 효율성을 개선할 수 있게 된다.