메틸 메타크릴레이트(MMA)는 뛰어난 화학적 특성과 광범위한 응용 분야(아크릴 제품, 광학 필름, 접착제 등)로 잘 알려져 있습니다. 환경 의식이 높아지고 자원 고갈 문제가 대두되면서 재활용 MMA(r-MMA)는 현대 제조업에서 중요한 트렌드로 자리 잡았습니다. 본 문서에서는 순수 MMA와 재활용 MMA의 차이점, 재활용 공정, 환경적 이점 및 경제적 가치를 자세히 살펴봅니다.

1.   순수 MMA vs 재활용 MMA (r-MMA)

순수 메틸 메타크릴레이트 (MMA)
MMA는 석유나 천연가스를 원료로 하여 제조된 투명하고 무색이며 휘발성이 높은 합성 화학 물질입니다. 뛰어난 투명성, 내후성 및 내구성 덕분에 아크릴 시트, 조직 보존제, 접착제, 라텍스 페인트 등 다양한 제품에 사용됩니다.

참고 읽기 : 메틸 메타크릴레이트 ( MMA ) 란? 위험물 분류, 주요 용도, 유해성 및 보관 시 유의사항

재활용 메틸 메타크릴레이트 (r-MMA)
r-MMA는 주로 폐폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) — 흔히 “아크릴”로 알려진 — 로부터 추출됩니다.
두 제품의 주요 차이점은 원료, 순도, 비용 효율성 등에 있으며, 재활용 MMA는 많은 응용 분야에서 보다 지속 가능한 선택지를 제공합니다.

분야에서 보다 지속 가능한 선택지를 제공합니다.

2.   r-MMA 재활용 공정

(1) 폐기물 수집 및 전처리

• 폐아크릴(PMMA) 소재 수집: 폐기된 아크릴 시트, 투명 플라스틱 보드, 광학 부품, 자동차용 라이트 커버 등 포함
• 작은 입자 또는 파편으로 분쇄 후 세척하여 오염물(기름 때, 먼지 등) 제거
• 투입 원료 분석을 통해 적합한 처리 방법(열분해 또는 화학 분해) 결정

(2) 분해 방법

• 열분해(Pyrolysis) : 무산소 고온 환경에서 PMMA를 분해하여 MMA 단량체를 얻은 후, 응축 및 분리 과정을 거쳐 순수 MMA를 생산
• 해중합(Depolymerization) : 촉매를 사용해 PMMA를 화학적으로 분해하여 MMA 단량체로 복원

(3) 정제 및 개선

• 공정 최적화 : 첨단 촉매 및 증류 기술을 통해 수분과 부산물을 제거, 현재 기술로 최대 99% 순도를 달성 가능
• 첨가제 사용 : 고무 개질제나 산화 방지제를 추가해 충격 저항성과 내구성 향상
• 혼합 : 순수 MMA 또는 고성능 수지와 혼합하여 성능 강화
• 탈취 및 탈색 : 화학 처리를 통해 냄새 및 색상 불순물 제거, 투명성과 외관 개선

3.   r-MMA의 재활용 활용 분야

• 고급 활용(광학 및 전자 소재) : 고순도 r-MMA는 렌즈 및 디스플레이 패널용 광학급 PMMA 생산에 활용 가능
• 일반 PMMA 생산 : 건축, 간판, 자동차 부품 등 다양한 용도의 PMMA로 재중합 가능, 순수 PMMA에 버금가는 투명성과 기계적 특성 확보
• 코팅제 : 건축용 및 바닥용 아크릴 코팅제 원료로 사용 가능(고성능 접착제 및 코팅제에는 순수 MMA가 더 적합)
• 3D 프린팅 : 적절한 처리를 거친 r-MMA는 투명하거나 고강도 3D 프린팅 부품의 기본 소재로 활용 가능

4.   r-MMA의 환경적 및 경제적 이점

• 순환 경제 기여 : 자원 재활용을 촉진하고 석유 화학 자원 의존도를 줄이며 산업 전반의 혁신을 촉진
• 환경적 이점 : MMA는 자연 분해되지 않는 플라스틱이기 때문에, 재활용을 통해 매립 및 소각을 줄여 환경 오염을 최소화
• 비용 효율성 : 재활용 MMA는 원재료 비용과 순수 MMA 의존도를 크게 낮춤. 특히 석유화학 원료 가격 변동성이 클 때 r-MMA는 안정적이고 경제적인 대안 제공. 또한 재활용 소재 사용과 탄소 배출 저감을 장려하는 정부 보조금 및 세액 공제를 통해 경제적 이점이 더욱 강화됨

5.   r-MMA의 과제와 향후 전망

MMA 재활용은 여전히 기술적 한계에 직면해 있습니다. 특히 해중합 공정은 특정 조건을 필요로 하며, 폐기물 품질에 따라 r-MMA의 순도와 일관성이 영향을 받습니다. 공정 효율성과 품질 관리를 개선하는 것이 주요 과제입니다.

하지만 환경 규제 강화 및 지속 가능한 제품 수요 증가로 인해 r-MMA는 막대한 성장 잠재력을 지니고 있습니다. 향후에는 에너지 효율적 시스템, 자동화, 폐쇄형 생산 모델(Closed-Loop Systems) 등의 발전을 통해 산업 전반에 걸쳐 경제적, 환경적 가치를 더욱 높일 것으로 기대됩니다.

발행일 : 2025년 1월 14일