환경친화적 산업구조 구축을 위한 산업별 비전과 발전전략 ... · 2003-08-08 · 제지산업 2 à ´ Ñ ¸ 7 D ¤ Ý 9 8 Ý ³ 5 ý á x 2 ¤ * x 7 ¡ Ó a (b

환경친화적 산업구조구축을 위한 비전과

발전전략

- 제지산업 -

2003. 6

산업자원부 산업환경과

I

제1장 서 론 ············································································ 1

제2장 제지산업 현황 및 전망 ················································· 4

제1절 현황 (국내 경제기여도 중심) ··························································· 4

제2절 전 망···································································································· 8

제3장 제지산업관련 국내외 환경규제 동향 및 전망 ··········· 10

제1절 서 론·································································································· 10

제2절 제지산업관련 국내외 환경규제 현황············································· 11

제3절 국내 환경규제가 제지산업에 미칠 영향······································ 12

1. 용수관련 제도변화 ················································································· 12

2. 폐기물 관련제도 변화 ··········································································· 12

3. 재활용품 우선구매제도 ·········································································· 13

4. 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률 ·············································· 14

제4절 지제품에 대한 관세율 변화···························································· 15

제5절 환경변화에 대한 제지산업의 대응················································ 16

제4장 제지산업의 환경현황 ··················································· 17

제1절 환경적 특성························································································· 17

II

1. 용수/폐수-수질오염 ············································································· 17

2. 원료-재활용 ···························································································· 18

3. 에너지-대기오염 ····················································································· 19

4. 슬러지-폐기물 ························································································ 20

5. 공해방지시설 ·························································································· 21

제2절 오염발생 현황···················································································· 22

1. 수질오염 ································································································· 22

2. 대기오염 ································································································· 24

제5장 비전달성을 위한 중장기 발전전략 ····························· 26

제1절 중장기 발전전략················································································ 26

제2절 제지산업의 환경친화적 발전을 위한 중장기 기술로드맵········ 28

제3절 세부 추진 시책·················································································· 29

1. 제지산업에서 연구개발이 필요한 청정생산기술은 다음과 같이

크게 두 가지로 구분하여 추진다. ······················································· 29

2. 단위기술개발 과제 ················································································· 29

3. 중대형과제 ······························································································ 30

III

【부 록】······························································································ 34

부록. 세부개발기술 내역 ········································································· 34

섬유원료 사용저감 기술 ·········································································· 40

환경친화적 공정기술 개발 ······································································· 47

이물질 처리기술 개발 ·············································································· 47

탈묵기술 개발 ··························································································· 49

효소활용 기술 개발 ·················································································· 55

제어기술 개발 ··························································································· 58

에너지 저감 기술 개발 ············································································ 63

환경친화형 제품 개발 ·············································································· 65

제지용 고분자 첨가제 개발 ····································································· 65

환경친화형 지제품 개발 ·········································································· 70

I

<표1-0-1> 년도별 종이의 수요, 공급 및 1인당 소비량 변화 추세 ····· 1

<표1-0-2> 년도별 종이 생산 능력 및 생산 실적 추이 ······················· 2

<표2-1-1> 국내 제지산업의 비중 ···························································· 4

<표2-1-2> 지종별 소비추이변이 (2001년도) ········································· 6

<표2-2-1> 펄프 및 종이제품의 수입관세율 변화 전망 ······················· 8

<표2-2-2> 기후변화협약(교토의정서)의 내용 ········································· 9

<표3-3-1> 품목별 이용목표율 ································································ 14

<표3-4-1> 펄프 및 지제품의 수입관세율 변화 전망 ··························· 15

<표4-1-1> 연도별 폐지 재활용 실적 ····················································· 19

<표4-1-2> 주요 산업의 에너지원단위 비교 ·········································· 20

<표4-1-3> 제지산업의 공해방지 투자 추이 ·········································· 21

<표4-2-1> 업종별 배출 환경부하 (환경백서, 환경부, 1997) ············ 22

<표4-2-2> 국내 지종별 환경부하 현황 ··············································· 22

<표4-2-3> 펄프․종이 및 종이제품 제조시설에서의 원단위별 폐수량 및

오염물질량 ············································································· 23

<표4-2-4> 제지산업의 대기오염물질 배출 및 원단위 추이 ················ 25

I

[그림4-3-1] 프로토펙티나제의 정련메카니즘 ···························································· 38

[그림4-3-2] 가네보, 山東철공소가 제안한 플라즈마 호발․정련기술의 개요도 ··· 39

[그림4-3-3] 초임계 이산화탄소염색 개요도 ······························································ 41

[그림5-3-1] 청정생산기술의 보급 및 확산 전략 개념도 ········································ 53

제1장 서 론

1

제1장

서 론

2002년은 한국 제지산업의 근대 초지기술 도입 100주년이 되는 해이다. 1882년 일본에 발주

한 지폭 2자의 환망식 초지기를 1902년 6월 16일 용산 소재 전환국 조지소에 설치하여 지폐용지

생산 개시한 이후, 100년간 우리나라의 제지산업은 구한말과 일제 강점시대의 도입기(1902∼

1945년)를 거쳐 광복후 6.25 동란의 혼란기(1945∼1953년), 외국 원조에 의한 복구재건기(1953∼

1962년) 경제 개발에 따른 고도성장기(1963∼1997년), IMF를 맞으면서 저성장성숙기(1998∼현

재)의 발전 단계로 오늘에 이르고 있다.

한국 제지산업의 국제적 위치는 2001년말 기준으로 생산 실적면에서는 972만톤으로 세계 8

위, 펄프 생산은 55만톤으로 세계 26위, 1인당 종이 소비량은 159㎏으로 세계 21위 수준에 있

다.(Pulp & Paper International, 2002년 7월호)

<표1-0-1> 년도별 종이의 수요, 공급 및 1인당 소비량 변화 추세(단위: 만톤)

년 도 항 목

1960 1970 1980 1990 2000

생 산 량 5.5 32.9 168.0 452.4 930.8

수 입 량 2.9 2.8 3.1 24.7 55.0

공 급 합 계 8.4 35.7 171.1 477.1 985.8

내 수 량 5.5 32.9 150.9 409.6 689.0

수 출 량 - - 15.4 43.6 247.0

수 요 합 계 5.5 32.9 166.3 453.2 936.0

수 입 의 존 율 ( % ) 53.7 8.6 1.9 5.5 7.1

수 출 비 율 ( % ) - 0.015 9.2 9.6 26.5

1인당 소비량(㎏) 3.4 11.1 40.4 99.0 153.0

1)자료 : 한국제지공업연합회

제지산업

2

한국 제지산업은 1960년의 생산량 55,000톤을 기준으로 할 때 40년 동안 생산 실적은 약 190

배나 신장하 으며 이 동안 1인당 종이 소비량 또한 3.4㎏의 45배나 늘어 괄목할만한 양적 신장

을 보 다.

<표1-0-2> 년도별 종이 생산능력 및 생산실적 추이 (단위 : 천톤)

년도

항목1990 1995 1997 1998 1999 2000

연평균증가율(%)

생산능력(A) 5,020 7,285 10,289 10,549 10,850 11,153 8.3

생산실적(B) 4,524 6,878 8,364 7,750 8,875 9,308 7.5

B/A(%) 90.1 94.4 81.3 73.5 81.8 83.5 -


한국 제지산업은 설비면에서도 꾸준한 증․개설을 추진하여 세계 최대의 DIP시설(팬아시아

페이퍼), 최신의 Double coater(한국제지, 신무림제지), 콘디벨트 시스템(동일제지), DCS 전자동

화 시스템(대한제지)을 보유하는 외에 세계 최고속의 Fine paper 초지 기록(신무림제지)도 한때

세우는 등, 1990년 중반까지의 시설 확장으로 세계 최신의 제지설비 보유국으로 도약하 다.

이상의 통계자료에서 알 수 있는 바와 같이 생산 실적이나 생산 지종, 그리고 제지 설비면에

서는 그동안 국내 제지산업이 괄목할만한 성장을 한 것이 사실이나 제지기술은 외국설비를 도

입하여 운전하는 기술만이 세계 상위 수준일 뿐 핵심적인 제지 원천 기술의 국내 개발이 극히

미미하여 단지 모방 응용기술 단계에 국한되어 있는 실정이다. 따라서 도입기술을 소화하여 자

체 기술을 개발하고 이를 축적 확대 재생산하는 노력이 요망된다. 동시에 범용품 위주의 대량생

산 시스템을 환경친화적 고부가가치 지종 생산체제로 시급히 개편해야 할 것이다.

한국 제지산업의 여건 변화를 살펴보면

․ 공급자 중심체제에서 소비자 중심체제로의 이행

․ 내수 위주에서 관세장벽 철폐에 따른 전방위 세계시장 진출 전략시대 도래

․ 기술무한경쟁체제로의 돌입

․ 국제 종이 표준규격의 강화

제1장 서 론

3

제품 규격 → 친환경성 평가 → 안전성 평가로의 이행

․ 국내외 환경규제의 강화

국제 → 기후변화협약, 유해물 국제간 이동 금지 협약

국내 → 제조물 책임자법(PL) 실시

향후 한국제지산업의 지향 방향은 환경친화적 저자원소비형 고부가가치 지제품 생산구조의

구축을 목표로 하고 있으며, 이에 대한 실천방안으로,

- 국내 폐지 수집의 효율화 및 재이용의 극대화

- 해외 임지 개발에 의한 장기적 펄프자원 확보

- 대체 섬유자원의 이용기술 개발

- 기존 설비의 효율 극대화

- 에너지 저소비 공정 개발

- 원 부자재 저감 공정 개발

- 폐수 재활용 시스템 구축의 효율화

- 생산 지종의 특화, 전문화

- 생산 지제품의 품질 수준 제고

- 고급 전문인력 양성 및 기술 교육의 효율화 (R&D 지원)

- 일관 생산체제 구축

- 전략적 제휴에 의한 제지산업 구조 개편 등을 꼽을 수 있다.

제지산업

4

제2장

제지산업 현황 및 전망

제1절 현황 (국내 경제기여도 중심)

한국의 제지산업은 생산량으로는 2001년 933만톤을 생산함으로서 세계 9위에 위치하고 있으

며, 인구 1인당 종이 소비율은 1999년 기준으로 143.2Kg/인으로서 세계 24위를 점하고 있다.

국내 경제에 미치는 향은 표 2-1에서 보는 바와 같이 부가가치 생산과 고용에 있어서 1999년

도 기준으로 전체 제조업의 각각 2.3%와 2.2%를 차지하는 상당히 중요한 위치를 점하고 있다.

하지만 제지산업의 내수위주 특성상 수출액은 1.1%에 불과하다. 이것은 순수 종이 및 판지의 수

출을 기준으로 한 것으로서 수출포장에 사용되는 종이와 판지의 양을 포함하는 경우 훨씬 더 비

중이 늘어날 것임이 분명하다.

<표2-1-1> 국내 제지산업의 비중

단 위 1985 1990 1995 1999

생 산(부가가치)

제 조 업제지산업비 중

10억원〃%

26,7375932.2

70,7751,586

2.2

159,4483,669

2.3

200,9354,580

2.3

고 용제 조 업제지산업비 중

천명〃%

2,438512.1

3,013662.2

2,952692.3

2,508562.2

수출액1)총 수 출제지산업비 중

억불〃%

302.80.70.2

650.23.80.6

1,25111.30.9

1,72318.61.1

1) 주 : 수출은 2000년 기준

2)자료 : 광공업통계조사보고서, KOTIS.

제2장 제지산업 현황 및 전망

5

〔그림2-1-1〕은 국내 종이제품의 수출입 현황을 나타내고 있다. 즉 수출액은 꾸준히 늘어나

고 있으며 수입액은 최근 4년 동안 (1997-2000) 수출액의 절반 이하를 점하고 있다. 이는 국내

제지산업의 기술적인 발전이 있어왔음을 의미한다고 해석된다. 다시 말해서 수입에 의존하던

특수지들이 국내 기술에 의해 개발됨으로서 수입대체효과의 성과들로 볼 수 있다. 국내 종이생

산의 지종별 변이추이를 살펴보면 앞으로 어떠한 지종들의 발전이 예상되는지 알아볼 수 있다.

<표2-1-2>는 2001년도 지종별 변이추이를 나타내고 있다. 인쇄용지는 중질지의 감소현상을

뚜렷이 볼 수 있으며, 아트지의 생산증가가 두드러지게 나타나고 있다. 즉 고급인쇄용지는 앞으

로도 그 수요가 늘어나는 추세이며, 저급 인쇄용지들은 그 수요의 감소되는 추세이다. 이러한

경향은 전세계가 공통적으로 겪고 있는 공통적인 추세로 판단된다. 특히 백상지와 중질지의 경

우 수출은 거의 막히게 되었다고 볼 수 있다. 이것은 최근 인도네시아의 목재원료에 기반을 둔

APP, APRIL 사들이 저가로 대량생산하여 공급하기 때문이다.

백판지의 경우도 미 도공판지는 그 수요가 격감하는 추세다. 대부분의 종이 및 판지는 고급

품질제품의 수요가 늘어나는 추세이다. 아직도 골판지의 경우는 그 수요가 꾸준히 증가하는 추

세지만 조만간 품질의 고급화가 주요 고려사항이 될 여지가 많다. 최근 동일제지의 Canderbelt

건조기에서 생산되는 골판지 원지는 강도적인 성질이 우수함으로 경량 고강도 및 고 평활도의

판지를 생산할 수 있는 기반을 구축하 다.

376

1,126

1,449

1,663 1,7281,861

13548

1,183

686544

363

662

844879

413

(0.69)(0.72)

(0.62)(0.58)(0.70)

(0.81)

(1.05)

(0.74)

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001.10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2수출액 수입액 (수출단가)(백만달러) (달러/kg)

〔그림2-1-1〕 국내 종이․판지의 수출입 추이(금액 기준)1)자료 : KOTIS

제지산업

6

국내 제지의 원료를 살펴보면 국내에서 생산되는 종이의 대부분이 고지로부터 비롯된 것을

<표2-1-2>를 통해 알 수 있다. 2001년도 국내에서 생산된 화학펄프는 42.6만톤이며, 기계펄프까

지 합쳐서 55.4만톤을 기록하 는데 이는 종이생산량 933.2만톤에 비해 약 6%를 점하고 있다.

나머지 섬유들은 수입에 의존하는 수밖에 없다. 따라서 국내 종이, 판지의 품질향상과 가격 경

쟁력의 제고는 어떻게 하면 고지의 사용량을 늘리며 고지섬유의 물리적 성질을 개선하느냐에

달려있다고 볼 수 있다.

<표2-1-2> 지종별 소비추이변이 (2001년도)

내 수(전년대비, %)

수 출(전년대비, %)

인 쇄 용 지

백 상 지 104.5 39.2

중 질 지 83.7 0

편 면 아 트 지 148.9 190.9

양 면 아 트 지 112.2 109.9

백 판 지도 공 114.2 96.3

비 도 공 76.1 72.0

골 판 지 원 지라 이 너 지 106.8 106.9

골 심 지 106.7 107.8

미국의 경우 매립지에 매립되는 고형쓰레기의 약 40%가 종이제품으로 알려져 있다. 국내의

고지회수율이 미국에 비해 높은 점을 감안하며, 일인당 종이소비량이 미국에 비해 훨씬 적다는

사실을 감안하더라도 적어도 약 20-30% 이상의 고형분 쓰레기는 종이제품이 될 것으로 짐작된

다. 따라서 국내의 고지 재활용율을 더 높이고 고지의 품질을 개선시킬 수 있는 기술을 개발시

키면 국내의 매립지 사용량의 저하에 크게 기여할 수 있게 될 것으로 판단된다. 환언하면 국내

고지의 수집 및 재활용 기술의 발전은 펄프원료 수입의 대체효과와 종이제품의 가격경쟁력 확

대 및 국내 환경개선효과등 세 가지 효과를 동시에 달성할 수 있는 중요 사안이라 아니할 수 없

다. 특별히 백판지와 골판지원지는 원료의 90% 이상을 고지로 사용하고 있으며, 백판지의 중심

부위(필러층)는 백판지 이외의 용도 밖에 없고, 결국 매립시킬 수밖에 없는 저급원료를 사용하


7

고 있다. 이들처럼 국내 유해생활요소들을 제품으로 변화시키고 수출에까지 큰 몫을 담당하는

제품에 관해서는 국내 정부기관이나 공공기관들의 우선 구매특혜나 융자특혜, 혹은 기술개발을

위한 특별자금의 지원등 다각도의 지원이 마땅하다고 판단된다. 실제 미국의 경우 거의 모든 주

에서 고지사용의 증대를 위한 각종 세제혜택, 연구개발지원자금의 배정, 우선 구매특혜 등 온갖

특혜를 법적으로 보장하고 있다.

36.7

45.3 45.151.6

55.956.2 59.0

72.1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

미국 유럽 일본 한국

회수률 이용률(%)

〔그림2-1-2〕 선진국 및 한국의 고지 회수 및 이용률 현황(1999)


제지산업

8

제2절 전 망

우선 당면한 현실은 펄프 및 종이제품에 대한 수입관세율의 저하와 교토의정서에 준한 기후

변화협약에 대한 것이다. 모든 펄프, 종이제품의 관세가 2004년도에 제로가 됨으로서 완전한 세

계 자유무역체제가 된다. 즉, 2002년도에는 종이제품에 관하여 5%의 수입관세가 매겨지지만

2004년에는 이마저도 없어져서 모든 종이 제조업자들은 5% 이상의 가격경쟁력 개선이 이루어

져야 살아남을 수 있게 된다. <표2-2-1>은 수입관세율 변화 전망을 담고 있다.

<표2-2-1> 펄프 및 종이제품의 수입관세율 변화 전망 (단위 : %)

1999 2000 2001 2002 2003 2004

펄 프(BKP 기준)

양허 2.5 2 1.5 1 0.5 0

기본 2 2 1.5 1 0.5 0

폐 지양허 5 4 3 2 1 0

기본 2 2 2 2 1 0

지류(신문용지,인쇄용지, 크라프트지, 백판지,

골심지 등)

양허 12.5 10 7.5 5 2.5 0

기본 8 8 7.5 5 2.5 0

지 류(라이너지 등)양허 10 8 6 4 2 0

기본 8 8 6 4 2 0


가격 경쟁력 제고를 위한 조치로서 제지회사들의 M&A나 과다 노후시설의 폐기, 매각처분,

공동물류시스템의 구축, B2B와 B2C 등이 논의되고, 일부 실현되기도 하고 있지만 그 속도가 과

연 2004년까지 경 적 측면에서의 대비가 충분히 이루어질 수 있는지에 대해서는 의문이다. 특

별히 이러한 경 적 측면에서의 구조조정에 대해서는 정부의 법률적 지원과 세제지원이 필수적

이라고 판단된다.

기후협약에 아직까지 우리나라는 가입되어있지 않지만 앞으로 미국이 어떠한 형태로든지 기

후협약에 가입하게 되는 경우 수출위주의 경제성장을 경제의 기본 틀로 삼고있는 우리나라로서

는 기후협약에 크게 향을 받게 될 것은 자명하다. 최근에 급격한 경제성장을 이룬 우리나라로


9

서는 기후협약내용처럼 1990년에 배출한 이산화탄소의 총량을 기준으로 가스의 배출기준으로

삼는다면 이 기후협약이 국내 산업에 미치는 효과가 매우 클 것으로 판단된다. 앞으로 이산화탄

소의 발생을 최소로 하는 청정원료들의 사용이 조직적으로 확대되어야만 할 것이다. 제지산업

은 에너지 집중소비산업으로 분류된 산업임에 비추어 이에 대한 점진적인 대비를 하지 않을 수

없다. <표2-2-2>는 기후협약의 내용을 정리한 것이다.

<표2-2-2> 기후변화협약(교토의정서)의 내용

구 분 내 용

목 표 연 도 2008 ～ 2012년(5년간)

감축 목표율 -8% ～ +10%까지 국가별로 차등 적용

감 축 대 상 6개 온실 가스(CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6)

감축기준연도 1990년 기준(CO2, CH4, N2O), 1995년 기준(HFCs, PFCs, SF6)

감 축 제 도 국가간 온실가스 배출권 거래제 도입, 공동 이행제도 도입

감 축 방 식 싱크 인정, 순배출량 방식, EU 공동삭감방식 인정

기 금 설 치 개도국의 온실가스 감축 지원을 위한 기금 마련 (Clean Development Fund)

구 속 력 법적 구속력을 가짐

1)자료 : 환경부

기술적인 점에서는 각종 청정생산기술의 도입이 필요한 사항으로 판단된다. 즉 폐수배출량의

최소화와 고지사용량 증대를 위한 고지물성 개선연구, 탈묵기술의 개발 등이 당면과제이며, 고

지 수집의 체계화 및 환경보호와 관련된 고지사용 증대정책의 개발 등이 필요한 사항으로 판단

된다. 에너지 절약형 단위공정의 개발과 설치를 위한 자금지원도 필요한 사항이다.

지종별 생산, 수요전망을 보면 인쇄용지는 아트지 종류를 중심으로 계속 수요가 증가될 것이

며, 2001년 현재 213만톤 생산에서 2005 년에는 약 330 만톤의 수요가 전망된다. 골판지 원지는

2001년 287만톤의 생산으로부터 2005년에는 약 360만톤의 수요가 예상되며 품질의 고급화가 동

시에 예상된다. 현재 과잉설비문제로 어려움을 겪고있는 제지업체들은 2005년까지 추가적인 제

지설비 설치 없이 이러한 문제가 해소될 것으로 전망된다. 앞으로 환경적인 압력과 자유무역에

서 오는 마찰이 더욱 거세질 것으로 예상해 볼 때, 이에 대응하기 위한 적절한 경 전략과 기술

적대비가 시급히 요구되는 현실이다.

제지산업

10

제3장

제지산업관련 국내외 환경규제 동향 및 전망

제1절 서 론

제지산업은 자원의존형 장치산업으로 다량의 펄프자원과 용수, 에너지를 필요로 하는 특징을

가지고 있다. 하지만 국내 제지산업의 경우에는 화학펄프의 80%를 외국에서 수입하고 있으며,

폐지의 28%를 수입에 의존하고 있으나 이러한 수입의존도를 개선하는 것은 국내 여건 상 매우

어려운 실정이다.

다량의 용수를 사용하는 제지산업은 산업의 기본적 운 에 필요한 공업용수의 공급에 큰 제

약을 받을 것으로 예상되므로 이에 대한 구체적 대처가 요청되고 있다.

또한, 에너지 다소비 업종인 제지산업은 기후변화협약에 대한 교토의정서에 가입을 추진할

예정으로 있어 이에 대한 대처가 요청된다.

궁극적으로 향후 제지산업은 자원절약 혹은 재활용을 통한 환경친화적 청정산업으로의 변화

가 요청된다.

이를 위해서는 원료절감 혹은 대체원료개발, 용수사용량의 획기적 저감, 에너지 소비의 감축

을 통한 국제적 상황변화에 대한 대처가 요청되고 있다.

제3장 제지산업관련 국내외 환경규제 동향 및 전망

11

제2절 제지산업관련 국내외 환경규제 현황

현재 국제적으로 약 221개의 환경관련 협약이 체결되어 있으며 이중에서 해양분야 협약이 약

1/3으로 86건에 이르고 있다.(2002.4월 현재) 우리나라는 유해폐기물의 국가간 이동 및 그 처리

의 통제에 관한 바젤협약(바젤협약)에는 94년 협약하 다.

또한, 우리나라는 기후변화협약, 생물다양성협약 등 40개 환경협약에 가입하고 있으며, 아직

가입하지 않은 기후변화협약에 대한 교토의정서, 잔류성유기오몀물질에 관한 스톡홀름협약 등

미가입 협약에도 조만간 가입을 추진할 예정이다.(2002.4.월 현재) 폐기물 및 기타 물질의 투기

에 의한 해양오염방지에 관한 1996년 의정서에는 2002년 4월 현재 미가입 상태이다.

선진국의 섬유자원 재활용에 대한 관심과 추진 정책이 강화되고 있어, 자국 내에서 우선적으

로 재활용하는 경우가 증가하고 있다. 이는 해외로 수출되는(국내로 수입되는) 고지 품질의 양

적, 질적 저하를 초래하는 원인으로 작용하고 있다.

예를 들어 유럽의 경우 91년 약 33%에 불과하던 폐지 수집율이 2000년 현재 약 52%까지 급

속히 증가하 다. 미국의 경우에도 각 주별로 재활용 목표를 설정하여 달성코자 노력하고 있다.

고지 회수율과 이용율의 증가현상은 앞으로도 지속적으로 나타날 것이 분명하다. 이는 폐기

물 매립지 감소와 연계되어 있으며, 이산화탄소 배출 규제에 대한 지구환경협약과 무관치 않다.

선진국에서는 수거체제의 정비와 법령 신설 또는 개정을 통하여 섬유자원 재활용의 병목원인이

되고 있는 수집체제 정비를 도모함으로써 재활용 비율을 더욱 제고할 예정이다. 하지만 이는 지

금까지 폐기되었던 섬유자원이 수거되어야 함을 의미함으로 필연적으로 수거된 재생섬유자원의

품질 저하를 유발할 것이 자명하므로 이에 대한 기술적 대처가 요청된다.

한편, 폐수 및 폐기물처리에 대한 규제도 강화할 움직임이며, 식품용 포장용지로 재생지 사용

은 더욱 엄격히 규제될 예정이다.

제지산업

12

제3절 국내 환경규제가 제지산업에 미칠 영향

국내환경규제 가운데 제지산업과 직결된 문제는 산업용수 및 폐수 관련 제도, 폐기물 관련제

도 및 재활용품 우선구매제도로 분류할 수 있다.

1. 용수관련 제도변화

제지산업은 용수의 사용량이 전산업 가운데 2번째로 많은 산업으로서 폐수 및 관련제도의 변

화에 따라 가장 큰 향을 받는 업종이라 할 수 있다.

국내외 상황을 볼 때 폐수 및 산업용수의 관련 제도는 더욱 엄격해질 수밖에 없는 상황임을

인식하고 이에 대한 적극적인 대처와 준비가 요청되며 그 예로 물이용부담금제를 들 수 있다.

정부에서는 물이라고 하는 자원을 사용하는 자에게 “사용자 부담원칙”에 따라 부과하는 자

원 사용에 대한 비용을 부담시키는 “물이용부담금제도”를 2002년 7월 15일부터 시행하고 있다.

이러한 물이용부담금 제도는 OECD 국가들 중에서 14개국이 취수부담금을 유역관리 또는 재원

조달목적으로 부과하고 있다.

물이용부담금 제도는 한강, 낙동강, 금강, 산강의 수계의 공공수역으로부터 취수된 원수를

직접 또는 정수하여 공급받는 최종수요자를 부과 대상으로 하고있다. 제지산업은 금강수계에서

8만6천톤/일, 낙동강수계에서 9만6천톤/일의 공업용수를 사용하고 있어 물이용부담금 제도가

실시 이후 연간 72억원 (18만2천톤/일)의 추가 자금부담이 소요되는 것으로 예상된다.

폐지사용량 증대에 따라서 이물질 처리와 탈묵에 필요한 용수의 사용량이 더욱 증가되는 요

인이 발생하고 있어 제지산업은 물이용부담금제와 자원재활용율 제고라는 두가지 목표가 상충

되는 상황에 처해 있다.

2. 폐기물 관련제도 변화

제지산업이 재활용 자원에 대한 원료의존도가 증가함에 따라 발생되는 폐기물의 양이 급속

히 증대되고 있는 실정이다.

현재 제지산업에서 발생되는 폐기물은 소각, 매립, 해양투기 등의 방법으로 처리되고 있으나


13

정부에서는 해양환경개선 부담금제를 실시할 계획을 가지고 있다. 해양환경개선부담금제도란

육상처리 비용에 비해 해양투기비용이 저렴하고 재활용을 기피하기 위한 수단으로 1991년 138

만톤에 불과하던 폐기물의 해양배출 양이 2001년에는 767만톤으로 증가한데 그 배경이 있다.

징수대상은 폐기물 해양배출업자의 폐기물 해양배출행위에 대해 실시하며, 징수금은 수산자

원 보호를 위한 해양환경개선사업에 사용할 계획이다.(2002년 9월 1일 실시) 해양환경개선부담

금이 신설되면 제지업종은 연간 약 11억원(25만톤)의 추가 부담이 발생할 것으로 예상된다.

3. 재활용품 우선구매제도

날로 심각해지는 폐기물 처리문제에 대처하기 위하여 정부는 1990년대부터 쓰레기 종량제,

예치금․부담금제도, 포장재 감량화 정책 등 폐기물감량․재활용정책을 중점 추진하여 왔다.

국내에서는 예방적 폐기물관리정책을 통하여 1회 용품 대신 다회용품으로 대체하여 사용토

록 함으로써 폐기물의 발생을 원천적으로 억제하기 위한 제도를 실시하고 있다. 또 재활용가능

여부를 불문하고 최대한 사용자체를 줄이기 위한 정책을 실시하고 있다.

양적․질적 감량화 제도를 통하여 1회 용품의 사용을 줄여 쓰레기 발생량을 줄이기 위한 양

적 감량화 제도와 함께, 합성수지폐기물로 인한 환경 향을 줄이고 여러 번 사용할 수 있는 제

품과 종이․펄프몰드 용기 등 친환경적 제품의 사용을 촉진하여 쓰레기 성상을 질적으로도 감

량화하기 위한 제도를 시행하고 있다.

이러한 제도에서는 종이나 펄프몰드 등 지류제품은 친환경적 제품으로 인정되고 있다.

자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률과 동법시행령 및 공공기관의 폐기물 재활용 촉진을

위한 지침에 의거 공공기관에서 우선구매․사용(100%)하여야 하는 재활용제품의 규격 및 용도

가 공고되어 있다. (2001년 2월)

재활용제품 가운데 지류제품에는 보존복사용지(보존2종), 보존백상지, 이트지전지, 화장지,

노트, 전자복사용지 (건식 2종)을 비롯한 총 35품목이 공시되어 있다. 기타 폐플라스틱류, 폐고

무, 폐섬유, 폐목재, 폐식용유, 철강 및 제강슬래그, 폐주물사, 연소재, 폐콘크리트 및 건축폐기

물, 폐석회 석고, 폐금속 등이 포함되어 있다.

공공기관의 재활용 촉진을 위한 지침(국무총리훈령 제381호)에 의거 공공기관의 장은 상기

우선구매품목 중 공급중단 및 현저한 품질저하 등으로 우선구매가 적절하지 못한 품목에 대하

여는 구매를 중단할 수 있으며, 우선구매품목이외의 재활용제품에 대하여도 최대한 우선 구매

사용하여야한다고 규정되어 있다.

제지산업

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4. 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률

자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률에 의거 정부는 폐지, 폐유리, 폐철캔, 폐플라스틱을

재활용가능 자원으로 지정하고 이들 품목에 대한 재활용가능자원 이용목표율을 부여하고, 이의

이용계획 및 실적을 제출토록 하고 있다.

이의 대상사업자로는 종이제조업의 경우 연간 종이를 1만톤 이상 생산하는자를 중점관리대

상사업자로 지정하고 있다. 이들 업체는 1998년 1월 1일부터 2001년 12월 31일까지 재활용자원

이용목표율 55%, 2002년 1월1일부터는 60%를 달성토록 되어있다.

<표3-3-1> 품목별 이용목표율

적용기간

재활용가능자원

1998년1월1일부터 2001년12월31일까지

2002년1월1일부터

폐 지 55% 60%

폐유리52% 60%

폐 유 리 용 기 - 45%

폐 철 캔 40% 52%

폐플라스틱

폐폴리에틸렌테레프탈레이트용기 45% 55%

기 타 폐 플 라 스 틱 용 기 20% 25%

기 타 폐 플 라 스 틱 제 품 5% 10%

1) 폐플라스틱의 기타폐플라스틱제품은 필름류와 시트류에 한함

제지산업은 “자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률”에 의거 국산 폐지 이용율을 60% 이상

유지하기 위해 약 2000억원을 투자하여 93년 46.3%에 미치지 못하 던 폐지 이용율을 2001년에

는 61.6%까지 상향시켜 약 1200억원 (1200천톤)의 외화를 절감한 바 있다.

그러나, 선진화된 제도시행에도 불구하고 현행의 재활용 시스템은 실효성 및 형평성 측면에

서 일부 미흡한 점이 있는 점 또한 부인할 수 없는 사실이다.

향후 폐기물재활용 정책의 기본방향은 재활용 순환과정인 수집, 가공, 재생처리, 판매 및 소

비 전단계의 균형있는 발전을 통한 자원순환형 경제․사회구조를 구축하고, 생산자 책임재활용

제도를 도입하여 폐기물 발생을 생산단계에서부터 줄이고 재활용을 활성화하는 동시에 생산자,

소비자, 정부가 폐기물 문제에 대한 책임을 합리적으로 분담하는 재활용 체계를 구축할 필요가

있다. 재활용시설 확충이라는 공급위주의 정책에 병행하여 재활용품 소비확대라는 수요관리 차

원의 재활용정책을 대폭 강화하는 것이 필수적이다.


15

제4절 지제품에 대한 관세율 변화

UR협정의 타결로 펄프 및 지제품에 대한 관세율을 8% 수준에서 향후 10년간(1995∼2004) 점

진적으로 인하하여 최종적으로는 펄프 및 지제품에 대한 관세율을 완전히 무세화(0세율)하기로

합의한 바 있다.

오는 2004년 펄프 및 지제품의 무관세화를 목표로 추진 중인 관세인하는 그 동안 우리나라

제지산업이 국내시장에서 누려왔던 가격경쟁력의 이점 즉, 동종동질의 외국 지제품에 비해 관

세부과액 만큼의 국산 지제품이 저렴한데 따른 가격경쟁력 이점을 점차 상실하게 된다는 것을

의미한다.

이러한 변화는 인도네시아 등의 자원부국으로부터 큰 폭의 수입증가를 유발함으로써 국내

제지산업의 경 악화 혹은 도산을 초래할 우려가 있다.

<표3-4-1> 펄프 및 지제품의 수입관세율 변화 전망(단위 : %)

1999 2000 2001 2002 2003 2004

펄 프(BKP 기준)

양 허 2.5 2 1.5 1 0.5 0

기 본 2 2 1.5 1 0.5 0

폐 지양 허 5 4 3 2 1 0

기 본 2 2 2 2 1 0

지류(신문용지,인쇄용지, 크라프트지, 백판지, 골심지등)

양 허 12.5 10 7.5 5 2.5 0

기 본 8 8 7.5 5 2.5 0

지 류(라이너지 등)

양 허 10 8 6 4 2 0

기 본 8 8 6 4 2 0


제지산업

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제5절 환경변화에 대한 제지산업의 대응

국내외적인 제지산업관련 환경변화는 크게 다음과 같이 요약할 수 있다.

- 용수절감 및 폐수부하 경감에 대한 규제 강화

- 국내외적인 재활용 자원 사용 촉진에 따른 원료섬유의 품질 악화

- 재활용자원 사용 촉진에 따른 재활용 자원 내의 이물질 함량 증가

- 재활용 자원 사용 증대에 따른 신문용지 및 화장지의 탈묵성 악화

- 무관세화에 따른 국제경쟁력 약화

- 원료 및 용수 재활용 증가에 따른 제품 품질 저하

- 친환경적 제품 수요 증대

이러한 변화에 대응하기 위해서는 다음과 같은 접근이 요청된다.

- 용수재사용을 통한 폐수부하 경감 및 용수사용량의 근원적 저감

- 용수사용량 저감에 따라 발생할 수 있는 문제점 극복을 위한 각종 기술 개발

- 재활용 섬유자원의 물성 약화 극복 기술 개발

- 재활용 섬유자원 내 함유량이 증대되는 이물질 처리 및 제어기술 개발

- 탈묵효율 극대화를 위한 신 탈묵기술 개발

- 효소 등 바이오 기술을 활용한 제지기술의 친 환경화

- 각종 고성능 첨가제 개발을 통한 제지생산공정의 청정화

- 고수율 펄프 및 충전물 등 고가의 섬유자원을 대체할 수 있는 기술 개발

- 제지공정의 중성화 및 관리기술의 고도화를 통한 국제경쟁력 증대

- 친환경적 특수지 개발

- 폐수회수체계의 효율화 및 고도활용을 위한 정책 연구

제4장 제지산업의 환경현황

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제4장

제지산업의 환경현황

제1절 환경적 특성

우리나라는 그 동안 성장위주의 경제정책을 추진하는 과정에서 생산능력 확충을 위한 설비

투자를 크게 늘린 반면, 환경투자를 소홀히 함으로써 환경오염이 심화되었다. 특히 기업들은 환

경문제에 대한 인식이 부족하여 환경투자를 단지 비생산적인 비용으로만 인식하여 사후적․미

봉적인 투자를 하는 데 그침으로써 환경오염을 더욱 가중시켰다.

90년대 들어 국제적으로 오존층 파괴, 온실효과 및 산성비 등으로 인한 생태계 파괴로 지구

환경의 위기의식이 고조되면서 선진국들이 환경오염을 유발하는 국가에 대한 국제적인 제재조

치를 구상하고 있어, 앞으로 환경관련한 규제가 강화될 것으로 전망된다.

또한 국내적으로도 생활수준 향상으로 국민들의 쾌적한 환경의 질에 한 욕구가 날로 높아지

므로 인해서 정부는 국민들의 욕구를 충족시키기 위해 환경오염 배출 허용기준을 강화하는 등

환경규제를 강화해 나가고 있다. 이에 앞으로 환경문제를 등한시하는 기업은 국민들로부터 배

척을 받을 뿐만 아니라 국제적으로도 무역제재 조치를 받을 것으로 예상된다.

1. 용수/폐수-수질오염

제지산업은 그 특성상 약 1%의 원료(섬유소)와 99%의 물이 혼합되어 생산공정을 이루고 있

어 용수의 재이용 및 그 오염현황에 적절한 대처가 제품생산에 지대한 향을 미치는 특징을 가

지고 있다. 현재 국내에서는 수자원 개발의 한계로 인하여 용수가 점차 부족해지고 있는 실정이

며 따라서 공업용수의 단가가 상승하고 있다.

용수 사용량 절감을 위하여 용수 재이용 최적화를 일부 실행한 국내 제지업체의 경우 제품

생산량 1톤당 청수 사용량을 3톤 수준으로 크게 낮추는데 성공하 다. 그러나 독일 쾰른소재 쥴

제지산업

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피히 제지공장의 경우 폐수 무방류를 구현하여 제품 생산량 1톤당 청수사용량을 1.5톤 수준으로

줄이는데 성공하 다. 그러나, 대부분의 국내 제지 업체의 경우 여전히 제품 생산량 1톤당 청수

사용량이 15 ~ 30톤에 이를 만큼 많은 양의 용수를 사용하고 있어 용수절감의 여지가 매우 크다.

이와 같은 제지산업은 물을 많이 사용하는 산업으로서 업종별 폐수방류 부하량은 섬유산업

에 이어 2번째로서 전체산업 중 20.3%에 이르고 있다. 또한 에너지 소비도 금속산업에 이어 2번

째로 많이 사용하고 있으며 이의 원가비중은 약 10∼15%를 차지하고 있을 뿐만 아니라 자원 다

소비 산업인 동시에 고액의 설비투자를 요하는 자본집약적 산업이다.

또한, 선진국들로부터 온실가스 감축의무부담에 참여할 것을 계속 요구받고 있고, 환경오염

을 유발하는 국가에 대한 국제적인 제재조치를 구상하고 있어 이산화탄소를 비롯한 대기오염과

폐수방류 부하량이 많은 제지산업은 오염배출량을 줄이기 위한 처리비용이 상승함으로써 많은

어려움에 직면할 것으로 예상된다.

2. 원료-재활용

기후변화협약에서는 삼림자원의 무분별한 벌채를 방지하고 지속 가능한 조림사업에 의해 온

실가스를 저감하기 위해 삼림 보호에 관련된 조항이 포함되어 있고, 1990년 이후 비산림 지역에

조성한 산림만을 탄소 흡수원으로 인정하고 있어 비산림 지역에 대한 신규 조림이 불가능한 우

리나라로서는 해외 조림을 하거나 직접 탄소흡수원을 사들여야 제지․펄프 생산을 할 수밖에

없는 실정이다.

이에 따라 산림자원이 빈약한 국내 제지업계는 폐지 사용량이 꾸준히 늘어나면서 폐지회수

율 및 폐지사용률이 국제적으로 상위수준에 속하고 있다.

그럼에도 불구하고 국내 임산자원의 부족으로 주원료인 펄프의 대부분을 수입에 의존하고

있을 뿐만 아니라 폐지 수입도 크게 늘어나고 있다. 따라서 폐지회수율 향상과 함께 폐지사용률

을 더욱 높여 나가야 할 것이다.

국내 폐지회수량은 정부의 재활용 활성화 노력, 홍보활동 강화, 재활용에 대한 시민의식 제고

및 쓰레기 종량제 실시 등으로 인해 분리수거가 정착되면서 크게 증가하여 2000년에는 500만

3,000톤으로 1992년보다 2.2배나 증가하 다.


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<표4-1-1> 연도별 폐지 재활용 실적(단위 : 천톤, %)

1992 1995 1997 1998 1999 2000

종 이 생 산 량 5,503 7,341 8,952 8,400 9,614 10,078

종이소비량(A) 5,281 6,887 7,972 6,645 7.943 8,366

원료사용량

합 계5,751 7,522 9,142 8,487 9,777 10,180

(100) (100) (100) (100) (100) (100)

펄 프1,767 2,577 3,056 2,724 2,908 3,213

(30.7) (34.3) (33.4) (32.1) (29.7) (31.6)

폐 지

소 계3,984 4,945 6,086 5,763 6,869 6,967

(69.3) (65.7) (66.6) (67.9) (70.3) (68.4)

국내(B)수 입

2,325 3,662 4,530 3,869 4,689 5,003

1,659 1,283 1,556 1,894 2,182 1,964

국내폐지회수율(B/A) 44.0 53.2 56.8 58.2 59.0 59.8

1)주 : ( )는 구성비임.

2)자료 : 한국제지공업연합회, 환경백서 재인용, 2000.

이처럼 국내 폐지 회수량이 늘어나면서 폐지 회수율(폐지 회수량/종이 소비량)도 크게 높아

져 2000년 현재 59.8%로 1992년보다 15.8% 포인트나 높아졌으며, 원료 총사용량 중에서 폐지사

용 비중도 꾸준히 상승하여 2000년 현재 68.4%로 1995년보다 2.7% 포인트 높아졌다.

하지만, 국내 폐지 부족으로 90년대 중반 이후 해외에서의 폐수 수입이 꾸준히 늘어나고 있

다. 수입 폐지 사용량은 2000년 현재 196만 4천 톤으로 1995∼2000년 기간 동안 연평균 8.9% 증

가하 다. 반면, 국내 폐지 사용량은 같은 기간에 연평균 6.4% 증가에 그쳤다.

3. 에너지-대기오염

제지산업은 생산규모에 비해서 에너지를 많이 소비하는 에너지 다소비형 산업구조를 나타내

고 있다. 제지산업의 에너지 소비량은 지속적인 설비 신․증설 및 폐지 사용 확대 등으로 꾸준

한 증가세를 나타내어 1998년 현재 225만톤으로 1989∼98년 기간 동안 연평균 9.7% 증가하 다.

이처럼 높은 에너지소비 증가로 인해 제조업에서 차지하는 소비 비중이 1989년 4.0%에서 1998

년 6.4%로 2.4% 포인트나 높아졌다.

제지산업

20

에너지원별 소비구조를 살펴보면 80년 중반 이후 원유가격 하락에 힘입어 석유류 소비비중

이 크게 높아졌으나, 90년대 들어 환경규제가 강화되면서 대기오염을 다량 발생하는 석유류 소

비비중이 낮아진 반면, 대기오염을 적게 발생하는 전력 및 도시가스 비중이 상승하 다. 에너지

소비량에서 차지하는 석유류 소비 비중은 1992년 75.1%에서 1998년 68.6%로 6.5% 포인트나 하

락한 반면, 전력 비중은 같은 기간에 24.4%에서 29.6%로 5.2% 포인트 상승하 고, 도시가스 소

비 비중은 1998년에 1.1%로 높아졌다.

국내 제지산업은 일본, 미국의 제지산업보다 폐지사용 비중이 높아, 폐지를 재생펄프로 만드

는 과정에서 에너지를 다량 소비하는 에너지 다소비형 산업구조를 나타내고 있다. 제지산업의

에너지원단위는 90년대 들어 꾸준히 상승하여 1998년 현재 0.8175로 1989년보다 36% 상승하

다. 또한 이는 1차 금속, 비금속광물산업보다는 크게 낮은 수준이나, 제조업 평균보다 2.3배나

높은 수준이다.

<표4-1-2> 주요 산업의 에너지원단위 비교(단위 : %)

1989 1992 1995 1998 2000

제 지(제지․인쇄)

0.6013(0.3311)

0.6876(0.3428)

0.7307(0.3338)

0.8175(0.3872)

-(0.3967)

1차 금속 1.7831 1.7448 1.5066 1.5744 1.4485

비금속광물 1.2061 1.1845 1.2876 1.2613 1.2206

화학․석유 0.3018 0.3568 0.2848 0.2617 0.2199

제 조 업 0.3483 0.3973 0.3682 0.3624 0.2897

11)주 : 원료용 에너지는 제외2)자료 : 산업자원부, 에너지관리공단, 한국은행 통계를 이용해 산업연구원에서 작성

4. 슬러지-폐기물

국내 제지공정 중에서 발생되는 제지 슬러지는 지속적인 종이시장의 증가로 인하여 매년 증

가하고 있는 추세이며 그 양은 연간 60만톤 이상으로 추정되고 있다. 슬러지 거의 대부분이 소


21

각이나 매립 등의 소극적인 방법으로 처리하고 있다.

그러나, 최근 환경문제에 대한 국민들의 관심이 세부적인 처리방식에까지 확대되어 제지 슬

러지를 소각, 매립 처리하는 것에 대해서도 논란이 증폭되고 있으며, 제지 슬러지의 소각시 발

생되는 대기오염 문제와 매립시의 수질 및 토양오염 문제가 제기되고 있다.

5. 공해방지시설

제지생산업체들은 1992∼1995년 기간 동안 집중적인 공해방지시설 확충에 힘입어 폐수가 재

활용 과정 및 공해방지 시설을 거쳐 최종 방류시에는 정부의 환경기준치(농도기준) 이하를 나타

내고 있다. 이 기간 동안 제지산업의 총 투자 대비 환경투자 비중은 4.9∼6.0% 대의 높은 수준을

나타내었다.

그러나 1996년부터 업계들이 공해방지 투자를 크게 줄임으로써 총투자 대비 환경투자 비중

은 2% 이하로 낮아진 데 이어 1999년에는 0.4%에 불과한 실정이다.

<표4-1-3> 제지산업의 공해방지 투자 추이(단위 : 억원, %)

1990 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

총 투 자(A) 3,103 4,854 4,808 4,779 9,792 7,794 8,712 4,072 2,955

공해방지투자(B) 61 285 267 239 482 144 135 60 12

B/A 2.0 5.9 5.6 5.0 4.9 1.8 1.5 1.5 0.4

1)자료 : 한국산업은행, 설비투자계획조사, 각호.

따라서 기업들은 설비투자의 확대와 함께 환경오염 방지시설 투자도 크게 늘려, 산업구조를

환경오염을 적게 배출하는 저공해형․환경 친화적 산업구조로 신속히 전환해 나가야 할 것이다.

또한 폐수배출기준이 강화되어감에 따라, 용수 사용량 및 폐수 배출량을 절감할 수 있는 방

안을 시급히 마련하여야 한다.

제지산업

22

제2절 오염발생 현황

국내 제지산업은 생산규모에 비해서 에너지 및 용수 사용량이 많은 산업으로써 에너지 및 용

수 소비과정에서 다량의 대기오염물질 및 폐수를 배출하고 있으며 또한 원료와 폐수처리에서

폐기물도 소량 배출하고 있다.

1. 수질오염

제지산업은 대표적인 용수 다소비 및 환경오염 심화산업으로서 폐수배출량 일 70 만톤(업종

별 2위)이며, 업체당 오염부하기준 1위를 차지하고 있다.

<표4-2-1> 업종별 배출 환경부하

업 종 별 총계 화학 금속 식품 섬유 제지 비금속 운수 피혁 기타

업소수 28,012 1,982 4,085 2,816 1,542 279 3,196 11,722 241 2,149

폐수발생량(천톤/일) 8,926 582 5,803 420 490 741 436 36 56 362

업체당부하(BODkg/일/개) 3.5 7 2 6 17 72 1 0.05 17 3

1)자료 : 환경백서, 환경부, 1997

<표4-2-2> 국내 지종별 환경부하 현황

펄프 인쇄용지 판지 위생용지 크라프트 종이용기 기타

업체수 계 1 33 66 11 8 2 10

폐수량

일1,000톤이상 1 18 31 6 1 1 5

일500 ~ 999 톤 - 7 19 3 1 - 2

일50 ~ 499 - 4 15 2 6 - 3

일50톤 미만 - 4 1 - - 1 -

1) 폐수배출시설 조사결과보고서, 환경부, 1996


23

<표4-2-2>는 국내 제지업체 131개의 폐수배출현황에 대해 보여주고 있다. 131개 제지업체중

판지 제조시설이 66개 업체로 가장 많으며 펄프제조시설은 1개 업체(동해펄프)로 나타났다. 여

러 가지 제지 생산업종 중 판지제조업종의 환경오염부하가 가장 큰 것으로 나타났다.

펄프․종이 및 종이제품 제조시설의 폐수배출 원단위는 폐수량과 오염물질 농도를 곱하여

산정하 다. 조사로부터 구한 매출액, 건평, 원료량, 제품량, 종업원을 기준으로 하여 구한 오염

물질 원단위는 <표4-2-3>과 같다.

<표4-2-3> 펄프․종이 및 종이제품 제조시설에서의 원단위별 폐수량 및 오염물질량

폐수발생량(㎥/년)

BOD (kg/년)COD

(kg/년)SS

(kg/년)T-N

(kg/년)T-P(g/년)

매출액(백만원)

49.00±52.83 31.95±30.38 39.05±45.61 56.15±86.70 0.72±0.91 173.7±272.5

건평(m2)

186.84±206.92 127.64±115.77 170.17±214.55 261.77±424.52 2.21±2.59 526.4±682.6

원료량(ton)

19.48±21.30 12.18±11.99 16.77±22.09 25.24±43.87 0.21±0.24 50.25±74.07

제품량(ton)

27.64±30.67 17.21±17.50 22.31±26.99 31.55±51.61 0.34±0.50 87.48±153.9

종업원(명)

18630±24587 12469±14406 13432±14488 16822±20020 335.3±509.1 83.51±153.2a)

매출액 기준 오염물질 원단위는 연간으로 폐수량이 49.00 ㎥/백만원, BOD 부하량이 31.95

kg/백만원, COD 39.05 kg/백만원, SS 56.15 kg/백만원, TN 0.72 kg/백만원, TP 173.7 g/백만원

으로 나타났다.

건평당 오염물질량은 연간으로 폐수량이 186.8㎥/㎡, BOD 부하량이 127.64 kg/m2, COD

170.17 kg/㎡, SS 261.77 kg/㎡, TN 2.21 kg/㎡, TP 526.42 g/㎡으로 SS 원단위가 높은 실정이

다.

원료량당 오염물질량은 연간으로 폐수량이 19.48 ㎥/ton, BOD 부하량이 12.18 kg/ton, COD

16.77 kg/ton, SS 25.24 kg/ton, TN 0.21 kg/ton, TP 50.25 g/ton으로 나타났다.

제지산업

24

제품생산량당 오염물질량은 연간으로 폐수배출량이 27.64 ㎥/ton, BOD 부하량이 17.21

kg/ton, COD 22.31 kg/ton, SS 31.55 kg/ton, TN 0.34 kg/ton, TP 87.48 g/ton으로 나타났다.

종업원을 기준하여 발생되는 오염물질 원단위는 폐수 배출량이 18630.7 ㎥/명, BOD 부하량

이 12469.2 kg/명, COD 14432.7 kg/명, SS 16822.9 kg/명, TN 335.3 kg/명, TP 83.5 kg/명으로

나타났다.

2. 대기오염

대기오염물질이란 매연, 먼지, 가스 및 악취 등으로 사람의 건강상 또는 재산상에 해를 끼치

거나 동․식물의 생육환경 등 자연환경에 악 향을 미치는 물질을 말한다. 대표적인 대기오염

물질로는 황산화물(SOX), 질소산화물(NOX), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 부유분진(TSP), 납

(Pb) 및 오존(O3) 등을 들 수 있다.

제지 생산공정은 크게 펄프공정, 초지공정, 가공공정으로 분류되는데, 대기오염물질은 주로

펄프공정과 초지공정에서 발생한다.

제지산업의 대기오염물질 배출량은 90년대 들어 설비 신․증설로 인한 생산량 증가와 함께 크

게 늘어났으나, 90년대 중반 이후 소폭이나마 감소세로 반전되었다. 제지산업의 대기오염물질 배

출량은 1989∼95년 기간 동안 연평균 9.5%나 증가하여 1995년에 4만 3,960톤에 달하 으나, 그

이후 소폭이나마 감소하여 1998년 현재 4만 3,960톤으로 1995년보다 1.4% 감소하 다.<표 4-2-4>

대기오염물질별 배출량 비중을 살펴보면 1998년 현재 SOX의 비중이 60.6%로 가장 높고, 그

다음으로 NOX의 비중이 34.8% 그리고 CO와 TSP의 비중이 각각 2.6% 및 1.7%를 나타내고 있다.


25

<표4-2-4> 제지산업의 대기오염물질 배출 및 원단위 추이(단위 : 톤, 톤/1990년 불변 10억원)

1983 1986 1989 1992 1995 1998

S OX

오염배출량 8,305 11,434 14,677 19,186 26,438 26,237

원 단 위 16.69 14.39 12.71 14.54 15.56 11.28

N OX

오염배출량 4,850 6,551 8,768 11,158 15,170 15,097

원 단 위 9.75 8.25 7.59 8.46 8.93 6.49

H C오염배출량 55 68 89 106 154 109

원 단 위 0.11 0.09 0.08 0.08 0.09 0.05

C O오염배출량 742 624 998 1,067 1,478 1,143

원 단 위 1.49 1.04 0.86 0.81 0.87 0.49

TSP오염배출량 228 778 998 507 721 745

원 단 위 0.46 0.98 0.86 0.38 0.42 0.32

계오염배출량 14,179 19,655 25,531 32,024 43,960 43,331

원 단 위 28.50 24.74 22.11 24.27 25.87 18.63

80년대 후반 이후 꾸준한 상승세를 나타내었던 제지산업의 대기오염 배출 원단위는 1995년

이후 하락세로 반전되었다. 대기오염 배출 원단위는 1995년 25.87에서 1998년 18.63으로 하락하

다.

제지산업의 대기오염원단위는 제조업 평균 7.24보다 2.5배 이상 높은 수준이다. 이는 제지산

업이 대기오염 배출량이 많은 석유류 소비 비중이 높기 때문이다.

제지산업

26

제5장

비전달성을 위한 중장기 발전전략

제1절 중장기 발전전략

1. 환경친화적 저 자원소비형 고부가가치 지제품 생산구조의 구축방안

－ 국내 폐지 수집의 효율화 및 재이용의 극대화

－ 자원소비 감소를 위한 대체 섬유자원의 이용확대

－ 폐수 재활용 시스템 구축의 효율화

－ 고급 전문인력 양성 및 기술교육의 효율화 등 지원 등

2. 2004년도에 모든 펄프, 지류제품에 대해 무관세화가 됨으로서 완전한 세계 자유무역체제

가 예상됨에 따라 국내 지류 제조업자들은 5% 이상 가격경쟁력 개선 필요하다. 이를 위

한 기술개발 분야는 다음과 같다.

－ 용수재사용을 통한 폐수부하 경감 등 용수사용량의 근원적 저감추진

－ 재활용 섬유자원의 물성 약화 극복

－ 재활용 섬유자원 내 이물질 처리 및 제어기술 적용

－ 탈묵효율 극대화

－ 각종 고성능 첨가제 개발을 통한 제지생산공정의 청정화

－ 제지공정의 중성화 및 관리기술의 고도화를 통한 국제경쟁력 증대

3. 원료저감 또는 대체원료개발, 용수사용량의 획기적 저감, 에너지 소비의 감축을 통한 국

제적 상황변화에 대한 대응 필요하다. 가격 경쟁력 제고를 위한 조치로서 제지회사들의

M&A나 노후시설의 폐기, 매각처분, 공동물류시스템의 구축, B2B와 B2C 등이 논의되고

있지만 경 적 측면에서의 대비가 충분히 이루어질 수 있는지에 대해서는 의문이므로 정

부의 법률적 지원과 세제지원이 필수적이다.

제5장 비전달성을 위한 중장기 발전전략

27

4. 국내의 폐지 재활용율 제고를 위한 정부의 지원이 필요하다. 재활용시설 확충이라는 공급

위주의 정책에 병행하여 재활용품 소비확대라는 수요관리 차원의 재활용정책을 대폭 강

화하는 것이 필수적이다.

폐지의 수집 및 재활용 기술의 발전은 펄프원료 수입의 대체효과와 종이제품의 가격경쟁력

확대 및 국내 환경개선효과등 세 가지 효과를 동시에 달성할 수 있는 중요 사안이다. 폐지 재활

용을 제고하기 위해서는 정부, 공공기관의 우선 구매와 융자특혜, 기술개발을 위한 특별자금 지

원, 환경부담금 감면 등의 제도적 지원 등 다각적인 지원 필요하다.

제지산업

28

제2절 제지산업의 환경친화적 발전을 위한 중장기 기술로드맵

단 계 1 단 계 2 단 계 3 단 계

단계별 목표 기반조성 단계 기술 확립 기술 확산

과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

용수저감

공정수 저감

공정수 처리기술

고농도 및 건식초지

섬유원료저감

기획연구

강도향상

고충전 및 도공기술

이물질 처리

이물질 측정

이물질 제어

탈묵기술

탈묵기술

탈묵설비

바이오기술

효소기술

제품개발

제지용고분자

제 품

공정생산성향상

제 어

에 너 지

재활용폐지의 강도개선 기술

강도향상을 위한 첨가제 개발

개발기술 상용화강도개선을 위한 조성 및 초지기술 개발

환경친화형 강도향상제 개발

기술의 상용화 및 품질 개선

섬유원료 저감 기술 개발섬유원료 저감 기술 기초 연구

정량화 기술의 상용화이물질 정량화 기술개발 정량화 기술 표준화

폐지수집체계현황 조사

법령 개정 및 시민의식 고취 시민의식 개혁수집체계개선방안연구

공정분석 및 최적화 기술 용수사용량 저감을 위한 초지 시스템 연구

공정수 처리기술 공정수 처리기술 적용

공정수 처리 기술의 고효율화, 저비용화

공정수 처리시스템화 및 상용화

건식초지 기초연구고농도 초지기술 기초연구

기술상용화물리화학적 제어기술 개발 시스템화 및 프로그램 개발

고농도 탈묵설비 개발

환경친화형 잉크개발

탈묵효율 향상기술 환경친화형 탈묵펄프 표백 기술

고효율 탈묵 설비의 상용화고효율 플로테이션 셀 개발

백색도 향상 극대화 방안

신효소 탐색 및 개발효소 활용 기술 탐색 및 개발 상용효소 활용기술 최적화

라미네이팅 폴리머의 분리기술환경친화형 라미네이션지 개발 고기능성 라미네이팅 고분자 개발

잉크젯 용지의 청정 제품화 잉크젯용지의 범용화 고품위화잉크젯용지의

저비용화

친환경형 청정 특수 기능지의 일반화

친환경 청정 특수 기능지 개발 친환경형 청정 특수 기능지의 상용화

플라스틱 대체용 포장박스 개발 플라스틱 대체용 각종 포장재료 개발 상용화 연구

고해에너지 저감기술 고효율 고해 플레이트 설계 및 개발고해시스템 제어기술

개발

신경망 제어기술 상용화신경망 제어기술 탐색 신경망 제어기술 적용

초지공정 분석 설비 및 프로그램 개발 초지공정 분석설비 및 프로그램 상용화 개발초지공정 분석 설비 및 프로그램 활용기술 개발

기능성 특수지용 약품 개발

도공용 첨가제 개발폐쇄공정용 내첨용 고분자 제품 개발

기능성 코팅 보조제 개발고기능성 고분자 첨가제 개발


29

제3절 세부 추진 시책

1. 제지산업에서 연구개발이 필요한 청정생산기술은 다음과 같이 크게 두

가지로 구분하여 추진한다.

－ 첫째, 기업 스스로 개발할 수 있는 중소형 단위기술과제

－ 둘째, 기술이 개발초기단계에 있거나 단위기술이 연계된 대형연구개발로 기업단독 개발

보다는 업계 공통적으로 개발이 필요한 중대형 기술개발과제

2. 단위기술개발 과제

－ 청정제지공정을 위한 신보류시스템 개발

－ PE 라미네이팅 대체 지종 개발

－ 고농도 초지기술을 응용한 다층 판지의 환경친화적 기술개발

－ 지종변경시 Loss 저감을 위한 생산관리기술 개발

－ 탈수 및 보류 효능의 실시간 평가 및 제어기기 개발

－ 산업용지의 중성 초지화 기술개발

－ 고수율 펄프의 이용률 증대기술개발

－ 층간접착 향상을 통한 판지공정의 청정화기술 개발

－ 제지공정의 건조효율 향상 기술개발

－ 환경친화형 지류가공 부원료 개발

－ 제지공정 시뮬레이션 프로그램 개발 및 응용

－ 환경친화형 습윤지력증강제 및 활용기술 개발

－ 비목재 섬유의 활용도 향상 기술개발

－ 청정기능성 특수지 개발

－ 폐지 회수 체계의 효율화 및 고도 활용방안 연구

제지산업

30

3. 중대형과제

－ 초지공정수 내부순환율 증대를 통한 제지용수 저감기술 개발(인쇄용지)

－ 재활용 섬유의 강도 향상 기술개발

－ 백상지 제조 공정의 섬유원료 사용량 저감을 위한 충전기술 개발

－ 저급 재활용원료의 활용도 증대를 위한 산업용지 제조공정의 점착성 이물질 제어기술개발

－ 탈묵효율 향상 분야

－ Biotechnology를 이용한 청정제지기술 개발


31

과제 1 용수 및 섬유자원 저감기술개발

◦ 공정수 저감기술개발

－ 공정수 재활용, 건식 초지기술 개발 등 궁극적인 무배출 공정달성을 위한 저감기술개발

◦ 섬유원료 사용저감기술개발

－ 폐지 재활용률 제고를 위한 정책연구

－ 제지원료 대체를 위한 비목재 섬유자원 활용기술개발

<주요 공정기술 개발과제>

구 분 중 분 류 기 술 개 발 과 제

용수저감

기술개발

공정수 저감기술

공정분석 및 최적화 기술개발

용수사용량 저감을 위한 초지시스템 개발

고효율, 저비용 공정수처리 기술개발

초지공정수 내부순환률 증대를 통한 용수저감

기술개발(인쇄용지)

고농도 초지기술개발

건식초지 기술개발

섬유원료

사용저감기술

폐지수집체계 분석 및 개선방안 연구

재활용 폐지의 강도개선 기술개발

강도개선을 위한 조성 및 초지기술 개발

강도향상을 위한 첨가제 개발

비목재 섬유 활용기술 개발

백상지 제조공정의 섬유원료 사용량 저감을 위한 충정

기술개발

제지산업

32

과제 2 환경친화적 공정기술개발

◦ 이물질 처리기술 및 제어기술 개발

－ 물리화학적 처리기술개발 및 표준화

－ 신경망 제어기술 활용

◦ 탈묵기술 및 설비개발

－ 고효율 탈묵기술 및 설비개발

－ 효소를 이용한 탈묵기술개발 등



환경친화형

공정기술개발

이물질

처리기술개발

이물질 정량화 기술 개발 및 표준화

물리화학적 제어기술 개발, 시스템화, 프로그램

개발 및 상용화

탈묵기술개발

환경친화형 잉크개발, 탈묵 효율 향상기술

환경친화형 탈묵펄프 표백기술, 백색도 향상

극대화 기술개발

고효율 플로테이션 셀 개발

고농도 탈묵설비 개발 및 상용화

효소활용

기술개발

효소활용 기술 탐색 및 개발

상용효소 활용기술 최적화

신효소 탐색 및 개발

제어기술 개발

신경망 제어기술 개발

초지공정 분석 설비 및 프로그램 개발

지종변경시 Loss 저감을 위한 생산기술개발

에너지저감

기술개발

건조효율 향상기술개발

고효율 고해 플레이트 설계 및 개발

고해 시스템 제어기술 개발


33

과제 3 환경친화형 제품 개발

◦ 종이제조용 고분자 첨가제개발

－ 고기능성 고분자 첨가제 개발

◦ 환경친화형 지제품 개발

－ 고분자 완충재 대체용 포장재료 및 박스개발



환경친화형

제품 개발

제지용

고분자첨가제

개발

폐쇄공정용 내첨용 고분자 제품 개발

도공용 첨가제 개발

고기능성 고분자 첨가제 개발

기능성 코팅 보조제 개발

기능성 특수지용 약품 개발

환경친화형

지제품개발

잉크젯용지의 청정제품화 기술개발

잉크젯 용지의 저비용화

환경친화형 라미네이션지 개발(PE 대체)


라미네이팅 폴리머 분리기술개발

환경친화형 청정특수 기능지 개발

플라스틱 대체용 포장재료 및 박스 개발

산업용지의 중성초지화 기술개발

제지산업

34

부록. 세부개발기술 내역

1. 세부기술명 : 공정 분석 및 최적화 기술

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 제지산업은 200 여개의 단위 설비로 이루어진 복잡한 연속 공정이며, 많은 단위공정의 유

기적 연결로 인해 초지 공정 내 다양한 문제의 원인 규명 어려움. 또한, 표준화된 작업 지

침이 없으며, 정형화된 공정의 분석 기법이 없음. 따라서, 각 단위 공정의 정확한 분석과

최적화는 생산성 극대화를 위해 반드시 요구됨.

◦ 목 표:

－ 주요 제지 공정의 표준화된 분석 기법 개발을 통해 효율적인 진단이 가능하도록 하며, 이

를 바탕으로 각 공정을 최적화 할 수 있는 기술 개발

◦ 개발 기술내용:

－ 공정 데이터 수집 및 관리 기법 구축

－ 원질 세부 공정 분석 기법 개발 및 최적화

· 펄퍼, 리파이너, 클리너, 스크린

－ 초지 공정 분석 기법 개발 및 최적화 :

· 웻엔드 시스템, 포밍파트, 프레스 파트, 드라이어파트, 캘린더 파트

－ 완정 공정 분석 기법 개발 및 최적화

－ 표준 운전 기법 구축

◦ 기대효과:

－ 제지공정의 신속한 진단을 통한 문제 요인 제거 및 문제 해결

－ 제지 공정의 신뢰성 확보와 생산성 극대화

3. 개발 기간 및 개발 비용

－ 5년, 10억


35

1. 세부기술명 : 용수사용량 저감을 위한 초지 시스템 개발

2. 기술의 내용

－ 초지공정수의 저감을 위해서는 공정수 저감을 위한 공정 관리기술 개발이 요청됨. 이를

위해서는 공정수 분할 관리기법을 적용할 수 있으며, 약품 투입에 따른 공정수 오염의

향을 최소화하는 것이 필요함.

－ 공정수의 분할 관리 시 초지 습부에 악 향을 미치는 anionic trash 등의 제어를 위해서

DAF, UASB 및 2차 처리 등을 활용한 공정수 관리 기법을 적용. OCC 재활용공정의 공정

수 분할 관리기술 개발을 통하여 폐수 절감, 공정 효율향상 및 청정화하는 것을 목표로 함.

－ 고지 재활용 공정의 효율화를 통한 생산 원가의 절감 및 고지 재활용률의 극대화 및 환경

오염 방지.

－ 라이너지 생산 공정의 공정수 오염 Map 구축과 전사모사기법을 통한 공정 평가, 예측.

－ 공정수 분할 관리 및 정화기술 개발을 통한 공정오염 절감.

3. 개발 기간 및 개발 내용

－ 3년, 9억

제지산업

36

1. 세부기술명 :

고효율, 저비용 공정수 처리 기술 개발

2. 기술 내용

◦ 배 경:

－ 제지산업은 산업군 가운데 용수사용량이 두 번째로 많으며, 방류수의 수질 요구 수준 상

승과 용수 사용량 저감에 대한 사회적 요청 증대되고 있음. 수질 개선을 위한 기존 공정

수 처리 방식의 경우 설비비와 유지비가 매우 높으며, 파울링 등 공정상의 문제 야기함.

따라서, 낮은 처리 비용과 용이한 사용이 가능한 처리 기술 요구

◦ 목 표:

－ 고효율, 저비용의 공정수 처리 기술 개발을 통해 용수의 사용량을 저감시키며, 방류수의

수질을 개선시키며, 운전 비용 절감을 통한 이익 창출.


－ 방류수 수질 개선을 위한 저비용 공정수 처리 기술 개발

－ 청수 대체를 위한 고효율, 저비용 공정수 처리 기술 개발

－ 공정수 처리 효율 평가 기법 구축

－ 공정수 수질 변화에 따른 제품 및 공정의 변화 평가 기술 개발

◦ 기대효과:

－ 저비용의 공정수 처리를 통한 공장 원가 절감

－ 고효율 처리를 통한 수질 개선


－ 3년, 7억


37

1. 세부과제명:

초지공정수 내부순환율 증대를 통한 제지용수 절감기술 개발 (인쇄용지)

2. 기술의 내용:

◦ 배 경:

－ 제지산업은 산업군 가운데 용수사용량이 두 번째로 많으며, BOD 부하량으로 볼 경우 제

지산업은 부하발생이 가장 큰 산업임. 제지산업에 대한 용수사용량 저감에 대한 사회적

요청이 증대되고 있으며, 물이용 부담금제 실시를 앞두고 총사용량을 시급히 절감해야함.

용수사용량 저감을 위해서는 공정 내부의 순환을 증대시켜야 하며, 공정 내 처리기술 활

용은 폐수처리 비용 절감 효과도 수반함. 공정내부순환 시스템의 합리화는 EOP처리수량

및 비용감소 효과가 있음.

◦ 목 표:

－ 초지계 내부 순환율 증대를 통한 폐수처리장 유입수량을 20% 이상 감축하며, 공정안정성

과 품질을 유지할 수 있는 웻엔드 기술 및 백수처리 시스템 개발


－ 내부순환율 증가에 따른 공정수 수질 변화 예측 기술 개발

－ 내부순환율 증가에 따른 제품의 품질 변화 예측/평가 기술 개발

－ 공정수 수질 변화에 따른 첨가제의 성능 예측 및 평가 기술 개발

－ 생물학적, 화학적, 물리적 기술을 응용한 공정수 처리기술 개발

－ 생산지종 및 공정별 용수절감 목표 설정 방법 구축

－ 처리수의 샤워수 대체 기술 개발

◦ 기대효과:

－ 내부 순환율 증가를 통한 방류수량 및 폐수처리비용 절감

－ 02년 7월 물이용부담금제 도입에 대한 근원적 대책 수립 가능


－ 4년, 12억

제지산업

38

1. 세부과제명:

고농도 초지기술을 응용한 다층 판지의 친환경화 기술개발

2. 기술의 내용

◦ 개발배경:

－ 다층판지의 벌크 향상을 통한 품질 개선 요구 증대

－ 다층판지의 원가절감을 위한 필러층 평량 증대 요청

－ 필러층의 평량 증대에 따라 포밍부의 탈수부하 증가

－ 고농도 초지를 통한 탈수부하 및 벌크 개선 기술 요청

◦ 목 표:

－ 필러층의 벌크향상을 위한 고농도 초지기술 개발

◦ 개발할 기술내용:

－ 헤드박스의 농도 1.3-1.5% 범위에서 실시하는 초지기술

－ 고농도 초지 시 지합 악화 극소화를 위한 섬유처리 및 초지기술

－ 필러층의 고평량화를 위한 탈수성 향상 기술

－ 벌크 향상을 위한 미세 섬유응집체 형성 기술개발

◦ 기대효과:

－ 헤드박스의 농도 상승을 통한 탈수부하 저감 달성

－ 필러층의 두께 향상을 통한 품질개선 실현

－ 저가 원료의 사용 증대를 통한 판지의 국제경쟁력 시현


－ 3년, 6억


39

1. 세부기술명

건식 초지기술 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 제지공정은 다량의 용수를 사용하는 산업이며, 물을 이용하여 종이를 제조하는 기술은 종

이가 발명된지 2000년 동안 계속되고 있음.

－ 물을 이용하지 않는 건식 초지기술이 개발되면 제지산업의 혁신이 가능함. 이를 위해서는

섬유간 결합 발생 방안, 포밍 기술 등에 혁신기술이 요청됨.

◦ 목 표:

－ 건식초지가 가능한 펄프의 해리 기술 기초연구

－ 해리된 섬유의 지필 형성 기술 기초연구

－ 지필 구성 섬유의 강도 발현 기술 기초연구

◦ 기대효과

－ 혁신기술 개발에 따른 기술 우위확보

－ 제지기술의 혁신적 청정화

3. 개발기간 및 개발 비용

－ 6년, 20억

제지산업

40

섬유원료 사용저감 기술

1. 세부과제명

폐지 수집체계 분석 및 개선방안 연구

2. 기술의 내용

◦ 개발배경

－ 현재 국내 제지업계는 1999년 기준으로 제지용 섬유원료의 72% 이상을 고지에 의존하고

있으며, 국내 고지 회수율은 59%에 이르고 있음. 이는 국내 종이 및 판지의 품질이 고지

의 품질에 크게 향받는다는 사실을 웅변하고 있음.

－ 체계적인 고지 회수체계에 의해 잘 선별 분리된 고지들은 국내에서 생산되는 모든 종이

의 전반적 품질향상과, 천연펄프 수입 절감을 가능케 함.

－ 매립지에 들어가는 쓰레기들의 상당부분이 종이제품(미국의 경우 약 40%)이므로 고지 회

수 및 자원화는 환경보호에 직결됨. 천연 펄프섬유의 절약을 위해서는 매립지로 바로 갈

수 있는 종이제품들의 체계적인 수집 및 효율적인 운반과 처리가 필수적임.

－ 현재처럼 개인의 수집에 의존하기보다는 지역 거주자를 조직화하여 수집체계를 만드는

것이 효율성이 높음

◦ 목 표

－ 2002년도 현재 국내 고지자원과 수입고지의 현황과 전망을 분석하고, 섬유자원을 현재보

다 10% 이상 더 회수할 수 있는 정책 및 기술을 개발하며, 고지의 선별이 가능한 시스템

및 기술을 개발함.

◦ 개발할 기술내용

－ 2002년도 현재 고지회수체계 및 고지자원 현황분석

－ 국내고지 자원과 수입고지의 경제성분석 : 수송, 선별, 품질, 제품가격

－ 고지사용 증대를 위한 공공 지원정책개발

－ 섬유자원을 2001 연도보다 10% 이상 더 회수할 수 있는 정책 및 기술개발

－ 고지 선별이 가능한 시스템과 기술의 개발 : 장섬유-단섬유, 기계펄프

－ 화학펄프, 유기물-무기물


41

◦ 기대 효과

－ 섬유자원을 비싸게 쓸 수밖에 없는 국내 제지산업은 고지섬유들을 효율적으로 이용할 수

있게 됨으로써 생산비 절감효과를 얻게됨.

－ 국가적으로는 천연펄프의 수입 절감으로 달러를 줄일 수 있으며, 효과적인 고지 회수정책

을 실행함으로써 매립지로 귀결될 섬유자원을 자원화함으로써 경제적인 이득과 매립지의

절약이라는 이중 효과를 기대할 수 있음.

4. 개발기간 및 개발비용

－ 3년, 3억원

제지산업

42

1. 세부과제명

재활용 폐지의 강도개선 기술개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경

－ 현재 국내 제지업계는 제지용 섬유원료의 72% 이상을 고지에 의존하고 있으며, 국내 고

지 회수율은 59%에 이름. 이는 국내 종이 및 판지의 품질이 고지의 품질에 크게 향받는

다는 사실을 웅변하고 있어, 원료로 사용될 고지의 품질향상기술의 개발이 절실히 요구되

고 있음.

◦ 목 표

－ 물리적 전처리나 효소의 사용, 약품의 사용 등으로 섬유를 개질시킴. 탈수성이나 수율, 기

타 초지 적성의 저하없이 기존 고지처리 방식보다 15% 이상의 인장과 인열강도의 동시

증대를 일차적 목표로 하며, 이러한 처리를 위한 단위장치개발을 이차적 목표로 함.

◦ 기대효과

－ 고지섬유를 개질시키거나 불필요한 섬유내 물질들을 효율적으로 계내에서 제거시킴으로

서 고지를 사용한 종이의 강도를 높임으로 수입펄프의 사용량을 줄일 수 있음.

－ 고지 사용량을 증대시킴으로써 국내 매립지 수요 감소와 개발된 단위장치의 수출 가능.

4. 개발 기간 및 비용

－ 3년, 5억


43

1. 세부과제명

강도 개선을 위한 조성 및 초지기술 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경

－ 고지의 품질향상을 위한 고지 섬유 분급 설비개발 및 고지처리 설비의 효율 향상기술의

개발이 요청됨.

◦ 목 표

－ 기존의 분급시설보다 수율을 증대시키며 강도적 성질(인장강도)을 기존 분급시설보다

10% 이상 증대시키는 설비 개발.

－ Cleaning 과 screening 등의 효율을 20% 이상, sticky 물질의 제거효율을 20% 이상 증대

시키는 설비의 개발.

－ 초지기술의 개선을 통한 품질 향상 기술 개발

◦ 기대효과

－ 고지 섬유의 개질 혹은 섬유 내 이물질의 효율적 제거를 통하여 고지를 원료로하는 종이

의 강도를 향상시킴으로써 천연펄프의 사용량을 줄일 수 있으며, 고지 사용량 증대를 통

한 원가절감이 가능함.


－ 3년, 7억

제지산업

44

1. 세부과제명

강도 향상을 위한 첨가제 개발

2. 기술의 내용

－ 펄프 원료의 절감을 위한 방안은 펄프 원료를 비섬유성 원료 즉 무기 충전물로 대체하는

방법을 활용할 수밖에 없는 것이 우리의 현실임. 따라서, 충전물 사용량을 상향시키면 경

제적 효과도 매우 클 것이 분명함.

－ 충전물의 사용량을 증대시키는 경우 제품의 불투명도, 백색도, 광택도, 표면평활성, 잉크

수리성 등의 다양한 물성이 개선되는 효과가 있으나, 인장강도나 파열강도 등의 일반 강

도적 성질의 저하가 심하게 발생하고, 스티프니스가 저하되어 매엽 인쇄 시 급지 불량 등

인쇄공정 트라블을 발생시키며, 잉크 택이 높은 오프셋 인쇄 시 블랭킷의 오염을 유발시

키는 등의 문제점을 발생시킬 수 있음.

－ 초지 공정에서는 단순한 충전물의 투입량 증대를 통하여 회분 함량의 증가를 꾀할 경우

보류도가 저하되어 탈수성 및 보류도 저하와 같은 각종 습부화학적 문제점을 유발할 수

있으며, 보류도가 낮은 경우에는 두께 방향 충전물 분포의 불균일에 의해서 양면성이 크

게 발생할 수 있음,

－ 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 충전물의 증가에 따라 나타나는 종이의 물성 저하

현상을 방지할 수 있는 새로운 기술 개발이 요청됨.

－ 내첨용 지력증강제의 활용 기술을 통해 펄프 섬유의 절감이 가능.

－ 내첨용 PAM 베이스의 지력증강제 개발 및 그 활용기술 연구


－ 3년, 9억


45

1. 세부과제명

비목재 섬유 활용 기술 개발


◦ 배 경

－ 목재자원에 비해 연간 생장량이 큰 비목재자원의 활용은 목재자원 고갈에 대비하는 기술

이 될 수 있음

－ 중국 등지에서는 비목재자원을 적극적으로 활용하고 있음

－ 국내의 경우 비목재펄프를 이용한 제지기술이 전무한 실정임

－ 비목재섬유의 적절한 활용은 각종 특성을 종이에 부여할 수 있는 기회를 제공함

－ 향후 목재자원고갈에 대처하고, 종이의 물성 다양화 방안으로 비목재자원 활용 기술이 연

구되어야 함

◦ 목 표:

－ 비목재 섬유자원을 이용한 초지기술 연구 및 특수지 제조기술 개발


－ 비목재 섬유자원에 대한 국산 제지산업에의 적용성 탐색

－ 비목재 섬유자원의 제지특성 평가

－ 비목재 섬유자원 활용에 따른 공정 향 평가

－ 비목재 섬유자원을 이용한 특수지 제조기술 개발

◦ 기대효과:

－ 목재섬유자원 고갈에 대비할 수 있는 기술 개발


－ 3년, 3억

제지산업

46

1. 세부과제명

백상지 제조 공정의 섬유원료 사용량 저감을 위한 충전기술 개발


◦ 배 경

－ 환경보전을 위한 펄프자원 사용량 저감에 대한 세계적 요청 증가

－ 지류생산량 증가에 따른 국내 제지산업의 수입펄프 의존도 증가

－ 고가의 펄프섬유 대체를 통한 국산 인쇄용지의 국제경쟁력 증가 요청

－ 조성공정 리젝트의 재자원화를 통한 원가절감 및 환경보전 요청 증대

－ 기존 기술과 설비에 의한 고충전화 난점 상존

◦ 목 표:

－ 백상지의 충전물 함량을 기존 제품 대비 5% 이상 증대시킬 수 있는 새로운 충전기술개발


－ 기존의 충전물 활용 수준 대비 15% 이상 충전물 사용량 증대기술개발

－ 충전물 사용에 따른 물성저하 부분 극소화 기술 개발 (인장강도 감소율 3-5% 이내)

－ 고충전화 실현을 위한 충전물 선응집 기술 개발 및 평가 방법 구축

－ 선응집 충전물의 안정성 확보 기술개발

◦ 기대효과:

－ 펄프 사용량 저감을 통한 인쇄용지의 원가절감 달성

－ 원가절감에 따른 수출경쟁력 확보

－ 저평량화에 따른 불투명도 저하 문제점 해결

－ 선응집기술 및 설비 개발에 따른 기술 확보


－ 3년, 10억


47

환경친화적 공정기술 개발

이물질 처리기술 개발

1. 세부기술명

이물질 정량화 기술개발 및 표준화

2. 기술의 내용

－ 고지 재활용율이 상승됨에 따라 이물질의 혼입이 증가되고 있음.

－ 이물질 가운데 공정의 가장 큰 트라블 원인이 되는 물질은 점착성 이물질임.

－ 스틱키는 매크로와 마이크로 스틱키로 분리됨. 이 가운데 마이크로 스틱키의 정량법과 제

어기술이 미비함. 마이크로 스틱키는 공정 폐쇄화에 따라 더욱 큰 품질적, 공정상의 장

애요인으로 대두되고 있음. 공정 내의 마이크로 스틱키 함량을 정량하고 이를 효과적으로

제어할 수 있는 기술의 개발이 요청되고 있음.

◦ 목 표:

－ 신속하며 우수한 재현성을 지닌 마이크로 스틱키의 정량법 구축

－ 표준측정법으로 정립시켜 공정관리에 응용 방법으로 확립


－ 3년, 7억

제지산업

48

1. 세부과제명

물리화학적 제어기술 개발, 시스템화, 프로그램 개발 및 상용화

－ 저급 재활용원료의 활용도 증대를 위한 산업용지 제조공정의 점착성 이물질 제어 기술

개발


◦ 배 경

－ 제지산업의 재활용 섬유자원에 대한 의존도 증가

－ 재활용 섬유자원의 품질 저하와 이에 따른 공정 내 이물질 유입 증대

－ 점착성 이물질 증대에 따른 공정오염 및 품질 저하

－ 스틱키에 의한 공정 세척 주기 감소에 의한 생산성 저하

－ 세척제 사용에 따른 난분해성 오염 발생량 증대

◦ 목 표:

－ 산업용지의 재활용원료 활용도 증대를 위한 점착성 이물질 제어기술개발


－ 스틱키의 초기 제거를 위한 지료조성기술 개발

－ 미분산 마이크로 스틱키의 정량적 평가 기법 구축

－ 미분산 점착성 이물질의 효과적 분리 및 처리기술 개발

－ 미분산 마이크로 스틱키의 섬유에 대한 흡착성 향상 기술 개발

◦ 기대효과:

－ 점착성 이물질의 초기제어를 통한 공정 청정화

－ 미분산 점착성 이물질의 정량적 평가를 통한 공정해석 기술 확립

－ 미분산 점착성 이물질의 제품 내 배출을 통한 공정 청정화


－ 4년, 10억


49

탈묵기술 개발

1. 세부기술명

환경친화형 잉크 개발, 탈묵 효율 향상 기술

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 신문용지 등 정보용지의 재활용을 위해서는 탈묵 기술이 적용되어야 함.

－ 특히 탈묵 기술은 재활용 섬유자원을 고품질 제품 생산에 활용하기 위해 필수적인 공정임.

－ 탈묵 공정의 효율화를 위해서는 탈묵이 용이한 잉크의 개발이 근원적인 해결책이 될 수

있음.

－ 아울러 탈묵 특성이 우수한 잉크로 인쇄된 인쇄물에 적합한 탈묵기술 개발이 요구됨.

◦ 목 표:

－ 탈묵성이 우수한 인쇄 잉크의 개발을 통한 청정화

－ 탈묵성이 우수한 인쇄 잉크를 이용하여 인쇄된 인쇄물의 탈묵성 향상 기술


－ 4년, 9억

제지산업

50

1. 세부 기술명

환경친화형 탈묵펄프 표백기술, 백색도 향상 극대화 기술 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 고지의 활용도를 높이기 위해서는 물리적 성질인 강도와 광학적 성질인 백색도의 향상이

필수적이나 기존의 탈묵기술의 효율성을 제고하는 것이 요청됨

◦ 목 표

－ 탈묵효율의 증대는 기존의 탈묵공정보다 물리적 성질이나 강도의 저하없이 백색도를 5%

증대시킬 수 있는 기술을 목표로 함. 탈묵효율의 증대로 인한 추가적인 섬유분의 손실 방지.

◦ 개발 기술내용

－ 기존 탈묵공정의 효율검정 및 규격설정

▪대표적인 탈묵공정들에 대한 기술 (3-4 가지)

▪탈묵공정 전후의 백색도와 백색도 차이

▪탈묵공정의 수율

▪탈묵 펄프섬유의 물리적 성질, 강도적 성질

－ 추가적인 섬유손실이 없이 기존 탈묵공정보다 백색도 5 % 향상기술 개발

－ 효소 사용의 경우, 장기적 향에 관한 연구를 추가

－ 공장적용에 필요한 추가적인 기술개발

－ 공장적용을 위한 필요한 설비개발

◦ 기대효과

－ 고지의 광학적 성질의 개선은 백상지 및 인쇄용지에 고지를 첨가하거나 첨가량을 높이는

역할을 함으로써 고지의 사용도를 향상시킴.


－ 4년, 12억


51

1. 세부 기술명

고효율 플로테이션 셀 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 폐지를 종이의 원료로 사용하기 위한 공정에서는 잉크입자를 얼마나 효율적으로 제거하

느냐가 종이의 품질을 좌우하는 가장 중요한 요소임.

－ 현재 Flotation Cell에서 적절한 약품을 투입하고 기포를 이용하여 잉크를 부상시켜 배출

하는 부유부상 탈묵공정이 널리 활용되고 있음.

－ 탈묵공정의 핵심 설비인 Flotation Cell은 고지에서 이물질(주로 인쇄잉크)을 분리하는데

핵심 설비임.

－ 백상고지는 그 잉크 특성 때문에 인쇄용지에 치명적인 향을 주는 Visible Dirt가 다량

발생할 수밖에 없으며, 그에 따라 백상고지용 탈묵설비, 특히 Flotation Cell System은 이

부분에 대한 제거능력이 대폭 향상되어야 함.

－ 이를 위해서는 Bubble Size의 조절 및 Air Intake의 조절, Flotation Cell의 Dimension 및

내부유동 해석을 통한 Retention Time의 최적화 등이 필요함.

－ 대표적인 탈묵설비 업체는 독일의 Voith를 선두로 하여 Black Clawson, Comer, Andritz

등이 있으며 우리나라에서는 개발 실적이 없어 대부분 Voith제품이 설치되어있음.

－ 이제까지 사용되어온 탈묵설비는 대부분 신문폐지에 적합하게 설계되어 있었고 백상폐지

에 특화된 설비는 없는 형편임.

－ Laser나 Inkjet 프린터로 인쇄되는 백상폐지의 경우는 신문폐지와 달리 잉크 입자의 크기

가 크고 강하게 부착되어 있기 때문에 탈묵을 위한 약품, 설비 및 공정에서 어려움이 훨

씬 커지게 되며 인쇄용지는 타 지종에 비하여 높은 백색도(80-85)를 요구하기 때문에 백

상폐지의 가공 과정에 높은 기술력을 필요로 함.

－ 또한 인쇄용지의 원료로 사용되는 Virgin 펄프는 가격이 고가이고 나무를 필요로 하기 때

문에 환경문제도 유발하게 되므로 전 세계적으로 백상폐지의 탈묵설비에 대한 관심과 기

술개발 노력이 높아지고 있음.

◦ 목 표:

－ 고효율 Flotation Cell의 기반기술 및 설비개발

제지산업

52

．최적 Cell형상, Bubble 유동해석, Air Injector 개발

－ 최적 탈묵공정 및 설비개발

．이물질(모래, 금속류, Clay, Wax, Polyethylen, Styrofoam, 고무, Glue등)의 제거를 위한

최적공정 개발.

．최적의 지료의 해리도, 체류시간, Bubble Size 제어, Air Intake 제어

◦ 기대효과

－ 환경효과

．백상폐지의 효과적인 재활용

．폐지의 배합비율을 30% 이상 증대

．탈묵공정의 폐수배출량 50% 감소

－ 경제적 효과

．고가의 Virgin 펄프 수입 대체 300억/년

．탈묵설비 내수 30억/년, 수출 60억/년

－ 기 타

．백색도의 증대와 Stickies의 감소를 통한 품질향상

3. 개발기간 및 개발비용

－ 4년, 20억


53

1. 세부기술명

고농도 탈묵설비 개발 및 상용화

2. 기술의 내용

◦ 배 경

－ 신문폐지의 탈묵 처리에 대한 기술은 이미 성숙기에 들어와 있고 세계적으로 최근에는 백

상폐지의 환경친화적이고 효율적인 처리를 위한 기술개발에 많은 노력을 기울이고 있음.

－ 특히 고가의 Virgin 펄프를 대체하기 위하여 백상폐지용 원료는 백색도가 80-85%를 요구

하기 때문에 첨가약품, 동력비, Bubble 제어 등에 대한 해석과 Pilot 설비를 이용한 실험

등의 노력이 세계적으로 점차 증가하고 있음.

－ 우리나라에서 사용되어온 탈묵설비는 대부분 신문폐지를 처리하기 위한 설비이며 대부분

Voith사의 제품이 설치되어있음.

－ 국내에서 제작된 탈묵설비도 대부분 Voith사의 도면을 사와 단순제작 납품만을 하여왔기

때문에 탈묵공정의 핵심기술인 Flotation Cell 형상, Air Injector 설계, Bubble Size 제어,

유동해석 등에 대한 기술과 경험이 전무하여 폐지의 종류, 처리량, 약품의 변경 등에 대한

대처 능력이 매우 부족함.

◦ 목 표

－ 최적 탈묵공정 및 설비개발

．이물질(모래, 금속류, Clay, Wax, Polyethylene, Styrofoam, 고무, Glue등)의 제거를 위한

최적공정 개발.

．최적의 지료의 해리도, 체류시간, Bubble Size 제어, Air Intake 제어

－ 고농도 탈묵설비개발 및 상용화

◦ 기대효과

－ 환경효과

．폐지의 배합비율을 30% 이상 증대

．탈묵공정의 폐수배출량 50% 감소

－ 경제적 효과

．고가의 Virgin 펄프 수입 대체 300억/년

．탈묵설비 내수 30억/년, 수출 60억/년

제지산업

54

－ 기 타

．백색도의 증대와 Stickies의 감소를 통한 품질향상


－ 4년, 20억


55

효소활용 기술 개발

1. 세부기술명

효수활용 기술 탐색 및 개발

－ xylanase를 이용한 펄프의 표백기술개발

2. 기술의 내용

－ xylanase 우선분비 균주의 모색

－ xylanase 표백최적처리 기술

－ 공정처리 기술

－ chlorine 및 peroxide 절감기술

3. 외국의 개발 또는 적용사례

－ 1994년도 기준 카나다의 펄프 8%가 xylanase에 의해 표백되고 있으며 현재는 200개사에

서 표백공정에 xylanase를 사용하고 있음

－ 일본 왕자제지의 경우 표백공정에 xylanase의 생산설비를 첨가하여 on site 생산표백을

하고 있음

－ 미국의 경우 EPA'S clean water act에 의해 AOX의 방출기준(1.5kg/ton → 0.6kg/ton)이

강화되므로 효소 표백의 공정적용이 급속히 증가하고 있다.


－ 4년, 8억

제지산업

56

1. 세부기술명

상용효소의 활용기술 최적화

－ 상업용 효소의 현장 적용기술 개발

2. 기술의 내용

－ 효소활성 측정용 간편 kid 개발

－ 공정수 잔존 효소 활용의 측정 및 예측기술

－ 효소 투입 최적 공정 설계기술

－ 최종 제품 및 공정의 평가기술

3. 외국의 사례

－ 현재 구미 등 제지 선진국에서는 효소 피치제거, 표백, 공정개선, Pulp 개질, 탈묵, 공정수

처리 등에 있어서 상업용 효소가 현장에서 사용되고 있으며 확대 일로에 있다.

－ laccase에 이한 탈리그닌, 용해용펄프생산, 효소박피 등의 기술이 적극 개발되고 있다.

4.개발기간 및 개발 비용

－ 4년, 8억


57

1. 세부기술명

신효소의 탐색 및 개발

－ 알카리성 섬유소 분해 효소의 생산기술 개발

2.기술의 내용

－ 알카리성 섬유소 분해효소를 분비하는 균주의 탐색

－ 효소의 생화학적 특성 분석

－ 대량 생산 조건 및 설비 개발

－ 제지 공정 적용기술 개발

3.외국의 개발 사례

－ 덴마크에서 시작된 효소생산 세계로 일류의 다국적 기업 NOVO사는 Bacillus속의 세균으

로부터 alkaline cellulase를 개발하여 시판하고 있으며 면직처리용 뿐만 아니고 제지공업

에도 사용사례가 증가하고 있다.

4.개발기간 및 개발 비용

－ 4년, 10억

제지산업

58

제어기술 개발

1. 세부기술명 : 신경망제어기술 개발

2. 기술 내용

◦ 배 경 :

－ 제지공정은 수많은 콘트롤 루프로 이루어진 복잡한 연속공정임.

－ 공정 트러블 발생 시 원인 규명과 이에 대한 대처방안 모색 어려움.

－ Multi input과 multi output으로 이루어진 복합 공정임.

－ 공정 이상 발생 시 연속공정으로 인한 손실 매우 큼.

－ 제어 시스템은 동적이며 비선형 특성을 가짐.

－ 생산 속도의 상승으로 인해 신속하고 신뢰성 있는 공정 제어 방식 요구됨

－ 동적 시스템 제어방식인 신경망 제어 기술은 품질 제어 및 지절 예측에 효과적인 방법으

로 알려져 있으며 관심 고조되고 있음.

◦ 목 표 :

진보된 제어시스템인 신경망제어기술을 개발하고, 제지공정으로의 적용 기술을 개발함으로

써 지절 등의 공정 이상 요소를 제거하여 생산성을 향상시킴.

◦ 기술개발 내용 :

－ 제지공정의 신경망 제어 기술 개발

－ 지절 예측 기법 확립

－ 품질 제어 시스템 구축

－ 신경망 제어 기술 도입에 따른 공정 효율성 평가

－ 공정분석을 위한 기법 마련

◦ 기대효과 :

－ 지절 감소로 인한 생산성 향상

－ 다양한 변수의 디커플링 제어를 통한 균일한 제품 생산


－ 3년, 5억


59

1. 세부 기술명

초지공정 분석 설비 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 제지산업에서 지료의 탈수 및 보류향상은 초속 증가에 향을 줌으로써 생산성 향상과 직

결된다. 이러한 초속의 증가는 기계적 설계의 변경, 탈수 기술개발, 탈수 장치의 개발 등에

의해 얻을 수 있다. 이와 같은 습부공정의 제반적인 효능을 평가하기 위해 대부분의 생산

현장에서는 측정 인력을 투입하여 실험에 의해 자료를 얻고 있다. 하지만 분석기기에 의해

빠른 시간에 자동적으로 디지털화한 분석이 가능하다면 보다 효율적이라 생각된다. 이와

같은 측면에서 현재에는 초지기 온라인에 자동 분석기기를 설치하는 추세에 있다. 그러나

비용이 상당히 고가이고 정 성이 그다지 높지 않으므로 이를 보완할 필요가 있다.

◦ 목 표:

－ 고전단력에서 수력학적 및 화학적 상호작용이 일어나는 실제 생산 현장에서 탈수성 및

보류 정도를 조속한 시간에 측정하여 디지털화 함으로써 즉각조치가 가능하고 현장 안정

화에 기여할 수 있는 평가 및 제어기기를 개발함.


－ 계내에 탈수 및 보류에 미치는 향을 미치는 각각의 인자들의 특성을 분석하여 각각을

제어할 방안을 모색하며, 나아가 향인자들의 상호적인 특성에 의한 계내의 변화를 인지

하여 이를 통하여 계내의 전반적인 제어할 방안을 모색하고자 한다.

◦ 기대효과

실시간적인 적절한 지료의 탈수성 개선 및 보류도 향상을 통하여 후단에 가져올 탈수와 건조

등에 요구되는 에너지 절감과 생산속도의 향상 및 제지 공정수의 폐쇄화를 촉진시켜 줌으로써

폐수 배출로 비롯되는 환경오염을 줄이고 공정수 사용량 감소로 생산비용을 대폭 절감할 수 있

으며 나아가 주원료로서 대부분 수입에 의존하고 있는 펄프 및 이 외의 각종 첨가제의 유출을

방지할 수 있다.


－ 2년, 5억

제지산업

60

1. 세부기술명

제지 공정 분석용 시뮬레이션 프로그램 및 응용

2. 기술의 내용

◦ 배 경

－ 용수와 에너지를 다량 사용하는 제지 산업은 화공/기계/전기/제어공학의 복합산업으로

써 다양한 변수들의 향에 의하여 input에 대한 output의 신뢰성이 다른 산업에 비하여

낮으며 제품률도 상대적으로 저조하다. 공정을 예측하기 위하여서는 방대한 데이터의 구

축을 통하여 신뢰할 수 있는 모의 실험이 이루어져야 한다. 해외 제지 선진국의 경우 다

년간 시뮬레이션 기법을 연구/적용함으로써 Aspen, Annie, WinGEMS, MASSBAL,

FlowMac, PaperMac, Simulink 등 다양한 프로세스 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 원

가절감 및 공정에 대한 신뢰수준을 향상시키고있다. 국내에서도 일부 제지 공정분야에서

시뮬레이션 기법을 적용하고 있는 초기 단계이며 외국 프로그램을 사용하는 관계로 국내

실정에 맞지 않는 경우가 있으며 전문인력 또한 부족한 실정이다.

◦ 목 표

－ 고가의 제지공정용 외국 시뮬레이션을 제지공정에 맞게 국산화

－ 공정 향인자들에 대한 데이터 베이스의 구축을 통한 국내 경쟁력 재고

－ 공정 시뮬레이션 기법의 현장 적용과 보급 및 활성화

－ 사용하기 쉬운 사용자 인터페이스를 가진 제지공정 시뮬레이션 프로그램 개발

◦ 개발 기술 내용

－ 시뮬레이션 기법 및 분석방법개발

．한국 원료 및 공정조건에 적합한 시뮬레이션 기법 및 분석방법개발

．한국 원료 조건에 적합한 공정분석 시뮬레이션 프로그램개발

．약품 반응 예측 및 평가 시스템

．고해 조건 및 원료특성에 따른 고해특성 평가

．정선 효율 평가 및 조정관련

．지료 흐름에 대한 유체유동 시뮬레이션

．헤드박스 운전 조건이 지합, 탈수, 섬유배향 특성 변화 분석

．공정의 탈수/보류 평가


61

．탈수공정에서의 탈수 시뮬레이션 개발

．건조조건에 따른 지필의 건조특성 평가

．스팀과 응축수 최적화를 위한 시뮬레이션

．지절 예측 시뮬레이션

．도공액의 유동특성 예측 및 도공공정 시뮬레이션

．후가공 공정과 칼렌더 운전조건에 따른 제품 물성 변화 예측

．Mass/flow/energy balance 평가

．인쇄관련 인쇄공정 트러블 예측 및 평가

－ 수처리 관련 공정 시뮬레이션 프로그램 개발

．온라인 폐수 처리 및 최적 처리 조건 평가

．최적 water mass balance 평가

－ 공정 변수들의 라이브러리 데이터 베이스 구축

．원료에 따른 공정 변수

．전상황에 따른 공정 및 제품 변화 데이터 베이스

◦ 기대효과

－ 고가의 제지용 공정시뮬레이션 프로그램의 수입대체효과

－ 한국실정에 맞는 모의 실험을 통해 현장 재연성 향상

－ 모의 실험을 통해 공정을 진단/예측하여 생산성 향상에 기여함

－ 시뮬레이션 기법 전파를 통한 공정 위험요소 배제


－ 4년, 11억

제지산업

62

1. 세부 기술명:

지종 변경 시 로스 절감을 위한 생산 기술 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경

－ 초지 과정의 지종 교체, 공정 불안정 (disturbance)에 의해 발생되는 불량품은 이들 파지

를 순환, 사용 하는 과정에서 종이에 함유된 약품, 성분이 용출되어 공정을 오염 시켜 배

출되는 폐수의 부하를 증가시킴.

－ 특히 지종 교체시는 습부 (wet-end)의 균형이 교란됨으로 백수량의 변동으로 폐수량과 배

출 부하가 증가하게 됨.

－ 제지 공장에서 지종교체에 소요되는 시간은 대체로 20-60분/회이나 습부나 건조부의 의

교란이 야기되면 수 시간이 걸리기도 함.

◦ 목 표

－ 지종 교체의 2대 핵심 분야인 습부의 물질 수지(mass balance)와 건조 과정을 동적으로

해석하여 예측 모델을 수립, 순조롭고 신속한 지종 교체와 공정 교란의 신속한 대응을 통

하여 배출 부하를 감소시키고 생산성을 향상하고자 함.

－ 현재의 지종 교체 시간, loss를 30-50% 감축

◦ 개발 기술 내용:

－ 습부의 물질 수지 해석, 공정 모사(simulation) 프로그램 개발

－ 습부 공정의 개량

－ 기존 건조 모사 모델의 개량, 응용

－ 습부 및 건조 공정의 자동 지종 교체 프로그램 개발

◦ 기대 효과

－ 교체 파지 절감 : 파지 발생 2% 이상 절감

－ 폐수 부하 : 5-10% 감축

－ 생산성 향상 : 2- 5% 정도

－ 에너지 절약 : 2 - 5%

－ 약품 절감 : 2% 이상


－ 2년, 4억


63

에너지 저감 기술 개발


고해시스템 제어기술 개발

2. 기술 내용

◦ 배 경 :

－ 고해는 제품의 품질과 공정 특성을 결정짓는 매우 중요한 공정임

－ 고해 에너지 비용 매우 높음

－ 섬유의 품질 향상과 에너지 비용 절감을 이룰 수 있는 제어 기술 절실히 요구됨.

－ PID 제어 이상의 진보된 제어 방식이 적용되어야 함.

◦ 목 표 :

－ 효율적인 고해 시스템 제어기술 개발을 통해 섬유의 품질의 인위적으로 콘트롤할 수 있

으며 에너지 비용을 10%이상 절감함.

◦ 기술개발내용

－ 고해시스템 제어 인자 및 제어 모델 구축

－ 고해에 의한 섬유 특성 온라인 측정 기술 개발

－ 고해 에너지 평가 기술 개발

－ 적합한 제어 기술 개발

◦ 기대효과

－ 섬유 품질의 조절할 수 있는 기술 확보

－ 에너지 비용 절감을 통한 경쟁력 강화

3. 외국의 개발 또는 적용사례


－ 3년, 5억

제지산업

64

1. 세부과제명:

친환경형 습윤지력증강제 및 활용 기술 개발


◦ 배 경:

－ 습강지의 사용에 따른 재활용 섬유자원의 해리율 등 재활용성 저하

－ 습윤지력증강제 내의 염소성분에 의한 환경적 저해 요인 상존

－ 범용지의 경우 약한 습강이 요청되는 지종에 적용가능성이 높은 일시습강제 요청

◦ 목 표:

－ 비염소계 친환경형 습윤지력증강제 및 활용기술 개발


－ 비염소계 습윤지력증강제의 개발

－ 일시적 습강효율을 지닌 습윤지력증강제 개발

－ 친환경형 천연원료를 이용한 습윤지력증강제 개발

◦ 기대효과:

－ 습강제 활용에 따른 재활용성 저하 문제 해결

－ 공정 파지의 재활용성 개선


－ 3년, 6억


65

환경친화형 제품 개발

제지용 고분자 첨가제 개발

1. 세부과제명:

폐쇄공정용 내첨용 고분자 제품 개발

－ 청정제지공정을 위한 신보류 시스템 개발


◦ 배 경

－ 제지공정의 폐쇄화에 따라 초지계의 오염도가 심각해지고 있음

－ 초지계의 오염도 증대에 따라 각종 첨가제의 효능이 저하됨

－ 보류향상제의 효능저하는 초지계의 오염을 조장하는 악순환의 원인이됨

－ 초지계의 청정화를 위해서는 고폐쇄화 초지계에서 보류효과를 유지할 수 있는 보류시스

템과 그 적용기술이 요청됨

◦ 목 표:

－ 백수 내 전도도 상승에 대처할 수 있는 보류 시스템 및 적용기술 개발


－ 전도도 상승 시 콘포메이션 변화를 줄일 수 있는 고분자 응집제 개발

－ 공정폐쇄화율 증가에 대해 보류도를 유지할 수 있는 기술

◦ 기대효과:


－ 3년, 8억

제지산업

66

1. 세부기술명

도공용 첨가제 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경

－ 도공지의 생산비중은 소비자의 품질 요구 고급화에 따라 급속히 증가되고 있음.

－ 도공지 생산은 펄프 섬유의 절감을 위한 대책이 됨

－ 도공공정의 효율화와 도공지의 품질 향상을 위해서는 피그먼트와 바인더 이외의 첨가제

개발이 필요함.

－ 고농도 도공용 분산제, 보수제, 윤활제, 내수화제 등 수많은 도공 보조제가 사용되고 있으

나 물질 개발은 부족한 실정임.

◦ 목 표

－ 도공공정의 조업성과 품질을 향상시킬 수 있는 코팅 보조제 개발

－ 개발된 보조제의 활용효과 구명 및 활용기술 구축


－ 5년, 12억


67

1. 세부과제명:

고기능성 고분자 첨가제 개발

－ 층간접착 향상을 통한 판지공정의 청정화 기술개발


◦ 배 경:

－ 현재 다층판지 제조 시 전분을 층간접착용으로 스프레이하고 있음

－ 층간접착용 전분의 사용량 과도에 의해 용수의 오염이 발생

－ 스프레이 장치 부위의 전분 누적현상에 의한 공정 불안 요인 발생

－ 층간접착력이 우수한 물질의 사용을 통한 공정 청정화 요청

◦ 목 표:

－ 층간접착용 전분의 사용을 10% 이상 저감할 수 있는 기술 개발


－ 고접착성의 층간접착용 전분 혹은 기타 접착성 물질 개발

－ 층간접착용 전분 혹은 기타 물질의 층간접착력 평가 기술 개발

－ 층간접착용 물질의 용탈율 측정 기술 개발

－ 층간접착용 전분의 사용량 10% 이상 절감

◦ 기대효과:

－ 층간접착력 및 용탈율 측정기술 개발을 통한 공정 평가기술 확립

－ 다층 판지공정의 친환경화


－ 3년, 7억

제지산업

68


친환경 기능성 코팅 보조제 개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 종이의 2차 가공시 다양한 기능부여 및 이용상의 편의성을 위하여 코팅제, 접착제, 점착

제 및 잉크바인더 등 다양한 고분자 부원료가 사용되고 있음.

－ 그러나 이들을 사용함에 따라 폐지의 재활용이 불가능하거나 재생시 공정상의 트러블, 재

생제품의 품질 및 2차 환경오염을 유발하는 주요 원인물질로 작용하는 문제가 있음.

－ 특히 자원이 부족한 국내 제지산업 환경에서는 재활용이 절실히 요구되기 때문에 폐지의

원활한 재활용을 위하여 환경 친화적 지류가공 부원료의 개발이 필요하다고 사료됨.

◦ 목 표:

－ Repulperble 코팅제, 접착제 제조 및 응용을 통한 환경친화적 부원료 개발.


Repulperble 코팅제

．Repulperble 코팅제의 합성을 위한 분자설계

．VOC free형 중합기술 개발(Emulsion &dispersion polymerization)

．Repulperble성을 위한 부원료 선정 및 배합

．Coting제의 rheology 조절

．코팅 및 코팅 지제품의 각종 요구성능 및 재활용성 평가

．Repulperble 접착제(무용제형)

．무용제형 접착제로서 재생시 수분산성 부여를 위한 분자설계

．주. 부원료 고분자의 합성 및 선정

．접착제 배합에따른 점성, 경도, 내열성, 접착성 및 용융거동 연구

．Life time 특성 및 수 분산특성 연구

．지제품에 대한 적용성 및 재활용성 평가

◦ 기대효과

－ 폐자원의 재활용성 증대

－ 수집 및 재활용 공정의 단순화


69

－ 2차오염 방지 및 재활용 제품의 품질향상

－ 재해리의 단순화에 따른 섬유 손상 방지 및 에너지 절감


－ 3년, 7억

제지산업

70

환경친화형 지제품 개발

1. 세부기술명

잉크젯 용지의 청정 제품화 기술개발

2. 기술의 내용

◦ 목 표

－ 잉크젯용지 생산에 사용되는 고가의 합성고분자 물질인 폴리비닐 알콜등을 저렴한 천연

고분자 물질인 양성 전분과 기타 보조제로 60% 이상 대체할 수 있는 잉크젯용지 도공용

부재료제조 및 응용기술을 개발하는 것을 목표로 함.

－ 특히 잉크젯용지 도공용 바인더 및 색소정착제의 기능을 동시에 발현키 위한 최적의 양

성화기술, 치환도 및 분자량범위등에 대한 연구개발과 이의 평가에 대한 기술을 확보하고

이를 도공용부재료로 효율적으로 사용하기 위한 기술과 실제 도공액조성을 개발하고 환

경친화적인 저렴한 잉크젯용지를 시제품화 함.

－ 환경친화적이며 초지공정의 청정화에 기여할 수 있는 양이온성 천연고분자 바인더로 현

재 잉크젯 용지의 코팅바인더로 사용되고 있는 폴리비닐알콜등을 대체할 수 있는 코팅바

인더형 양이온성전분의 제조 및 응용기술을 개발함.

－ 현재의 폴리비닐알코올 사용량을 60% 이상 대체하면서 동등수준의 잉크젯 인쇄품질이

얻어질 수 있는 도공액 제조기술을 개발함.

－ 각종 인쇄품질 향상을 위해 다양한 첨가제 활용기술 개발을 통하여 잉크젯 용지의 인쇄

품질을 개선시키는 기술을 개발함.

－ 개발한 천연고분자 및 첨가제조정에 의해 새로 조합한 도공액을 도공한 잉크젯용지 시제

품 생산을 통한 기술의 상용화를 달성함.


－ 3년, 7억


71

1. 세부기술명

잉크젯용지의 저비용화

2. 기술의 내용

－ 잉크젯용지의 사용이 지속적으로 증가되고 있으며, 범용화될 것으로 예상됨.

－ 외국에서는 이미 범용 잉크젯 용지에 대한 연구가 진행되고 있음.

－ 잉크젯의 범용화는 온디멘드 인쇄방식의 보편화와 연계되어 있으므로 산업구조의 변화에

따라 필연적으로 발생할 것임.

－ 온디멘드 인쇄의 대종을 이룰 것으로 예상되는 잉크젯 인쇄를 위해서는 기존의 잉크젯

전용지와는 달리 양면 도공된 전용지가 요청됨.

－ 피그먼트와 바인더 역시 저렴한 원료로 대체되어야 하며, 인쇄품질이 우수해야 됨.

◦ 목 표:

－ 저가의 잉크젯 전용지(양면도공지)의 생산을 위한 도공안료, 바인더 및 보조제의 탐색 및

활용기술 개발

－ 잉크젯 범용지의 저가화 기술 구축 및 생산기술 확립

3. 개발 기간 및 개발비용

－ 4년, 15억

제지산업

72

1. 세부과제명:

환경친화형 라이메이션지 개발 (PE 라미네이팅 대체 지종 개발)

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 박리지와 포장지 등에 PE 라미네이팅지가 사용되어 재활용이 불가능함.

－ 현재 PE 라미네이팅지 고품질 펄프로 제조되나 전량 소각 또는 폐기되는 실정임.

－ PE 대체할 수 있는 표면처리기술 개발을 통하여 PE 라미네이팅지의 대체 지종을 개발하

여 재활용을 촉진시킬 필요가 있음

◦ 목 표:

－ PE 라미네이팅을 이용하는 박리지와 포장지의 PE 대체를 위한 표면처리기술 개발


－ PE를 대체할 수 있는 표면처리 물질과 관련기술 개발

－ 방습성 PE 라미네이팅지의 90% 수준까지

－ 재활용성 - 일반 펄퍼에서 해리 시 90% 이상 해섬될 것

◦ 기대효과:

－ 재활용성이 없는 PE 라미네이팅지의 대체품 개발

－ 고품질 섬유자원의 재활용

－ 스크린 등 정선공정의 효율 개선


－ 3년, 7억


73

1. 세부기술명


2. 기술의 내용

－ 도공기술의 생산원가 절감 및 생산성 향상을 위한 코팅 보조제 개발

－ 셀룰로오스 유도체를 기본으로 한 환경친화형 보조제 개발

－ 고속 도공기술에 적합한 코팅 보조제 개발

－ 도공층의 구조 형성 능력을 지닌 보조제 개발


－ 4년, 10억

제지산업

74


환경친화형 청정 특수 기능지개발

2. 기술의 내용

◦ 배 경:

－ 공해방지와 폐기물 문제의 조속한 해결

－ 생활수준 향상에 따른 공기와 수질정화는 기본적으로 요구됨.

－ 자원보존과 관련된 제품의 재활용

◦ 목 표:

－ 자원의 재활용

－ 자연의 보호와 오염의 예방

－ 생활환경의 개선

◦ 개발 기술내용

－ 기능섬유, 기능가공에 의한 악취, 가스, 균제거용 공조필터

－ 생화학처리, 화학처리 등에 의한 수질정화필터

－ 재활용 및 생분해성 제품

◦ 기대효과

－ 폐기물의 재활용에 의한 공해방지

－ 고부가가치의 제품 생산

－ 제지업종과 부직포업종간의 결합에 의한 시너지효과 발생

－ 건강증진의 생활환경 개선


－ 3년, 6억


75

1. 세부 기술명:

산업용지의 중성초지화 기술개발


◦ 배 경:

－ 산업용지는 대부분 전통적으로 산성초지 방식을 사용하여 생산하고 있으나, 최근 고지의

재활용율이 급증하고 있을 뿐만 아니라 적절히 분류되지 않는 혼합고지를 사용하게 됨에

따라 초지조건은 산성이 아닌 pH 7을 전후한 중성 또는 의사중성 상태에 있음.

－ 초지여건은 중성에 도달해 있으나, 실제 초지는 산성초지 방식을 고수하고 있기 때문에 많

은 부분에 낭비와 불이익이 초래되고 있으며, 또한 제품의 품질향상에 제약을 받고 있음.

－ 예로서, 산성조건에서 작용할 수 있는 첨가제류가 의사중성 조건에서 사용됨으로서 제품

의 품질향상에 기여하지 못하고 부반응물화되어 공정수 처리의 부담을 가중시킬 뿐만 아

니라, 목표 품질을 달성하기 위하여 필요 이상의 화학첨가제를 사용하고 있는 실정이며,

산성초지에 다량 사용되고 있는 알럼은 원치 않는 착화합물로 변화되어 공정과 제품에

많은 문제점을 유발시킴.

◦ 목 표:

－ 산성초지되고 있는 산업용지 생산공정을 완전 중성화함으로서 제품의 품질향상, 배출부

하 감소, 펌프류나 스크린류와 같은 제지공정 부품의 수명연장 등을 도모함.

◦ 개발기술 내용:

－ 고지사용량 100% 조건 하에서 중성초지 조건 확립

－ 가.항의 조건 하에서 적용가능한 습부 약품사용 프로그램 확립

－ 슬라임 조절 프로그램 확립

◦ 기대 효과

－ 용수절감 : 기존 대비 10% 이상

－ 폐수부하 : 5~10% 감축

－ 생산성 향상 : 5% 정도

－ 에너지 절약 : 2~5%

－ 제품강도 향상 : 2~3% 이상


－ 3년, 6억

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환경친화적 산업구조 구축을 위한 산업별 비전과 발전전략 ... · 2003-08-08 · 제지산업 2 à ´ Ñ ¸ 7 D ¤ Ý 9 8 Ý ³ 5 ý á x 2 ¤ * x 7 ¡ Ó a (b