화학산업의 현황

세계 500대 기업 대부분은 기후 목표를 가지고 있지만, 생물 다양성 목표를 가진 기업은 5%에 불과합니다. 세계 경제가 자연에 얼마나 의존적인지를 고려할 때, 민간 부문은 이번 10년 동안 자연 손실을 막고 되돌리는 데 시급히 나서야 합니다.

전 세계 화학제품 판매액이 약 4조 달러에 달하고 전 세계 제조품의 95%에 필수적인 재료를 공급하는 화학 부문은 자연 친화적이고 탄소 중립적인 경제로의 전환에 있어 중요한 파트너가 될 것입니다.

화학 부문은 2011년부터 2021년까지 연평균 4%의 성장률을 기록하며 꾸준히 성장해 왔으며, 이러한 추세는 2030년까지 지속될 것으로 예상됩니다. 주목할 점은 현재 중국이 세계 최대의 화학물질 생산국으로 2021년 글로벌 화학물질 판매량의 43%를 차지했으며, 유럽과 미국이 각각 2위와 3위를 차지했습니다.

이 보고서의 범위는 지속 가능성 회계 기준 위원회(SASB)의 지속 가능한 산업 분류 시스템(SICS)에 따라 자원 변환 - 화학 물질로 정의됩니다.

여기에는 유기 및 무기 원료를 농업, 제약, 건설, 산업 및 소비자 응용 분야에 걸쳐 70,000개 이상의 다양한 제품으로 변환하는 회사가 포함됩니다.

화학 부문은 일반적으로 석유화학 및 일반 화학 제품, 특수 화학 제품, 농약 및 비료, 산업용 가스 등의 하위 부문으로 구분됩니다.

이러한 하위 부문은 서로 다르고 최종 시장이 항상 동일한 것은 아니지만, 유사한 원료와 제조 공정을 공유하기 때문에 영향과 의존성 측면에서 공통점을 보입니다.

이 보고서는 Business for Nature에서 개발한 ACT-D와 SBTN에서 개발한 AR3T(Avoid, Reduce, Restore & Regenerate, Transform) 완화 계층을 기반으로 작성되었습니다.

화학 물질은 일상생활에 필수적이며 거의 모든 산업 공정에서 사용됩니다. 예를 들어, 비료는 전 세계 인구의 식량 공급과 식량 안보 확보에 기여하며, 촉매와 같은 특수 화학 물질은 생명을 구하는 의약품 제조에 필수적입니다. 또한, 실내 단열재와 같은 화학 기반 제품을 사용하면 온실가스(GHG) 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다.

다른 산업과 마찬가지로 화학 산업은 수자원, 바이오매스, 광물 및 에너지 자원과 같은 환경 자산과 생태계 서비스에 의존합니다. 또한 물질의 제조, 사용 및 수명 종료 단계의 오염, 가치 사슬 전반의 온실가스 배출, 담수 사용 및 토지 전환과 같은 자연 훼손에도 기여하고 있습니다.

그 동안 화학 산업은 제품 및 서비스(하류 배출, 폐기물, 독성 물질 등)의 환경 영향을 줄이는 데 집중해 왔습니다. 기업들은 환경 영향을 줄이기 위한 조치를 취했지만, 아직 더욱 개선할 수 있는 여지가 남아 있습니다.

화학 부문은 상당한 온실가스 배출량을 배출하기 때문에, 감축이 어려운 중공업으로 분류됩니다.

화학 산업은 또한 질소와 인의 순환 및 신규물질 배출과 같이 생태계에 현저한 영향을 미치는 오염원으로 남아 있습니다. 예를 들어, 살충제의 무분별하거나 부적절한 사용, 질산염 기반 비료의 과도한 사용, 의약품 배출 및 특정 화학 물질의 지속적인 배출로 인해 다양한 환경 문제가 발생하고 있습니다.

이러한 가운데 GBF(글로벌 생물다양성 목표) 7에서는 2030년까지 "부영양화와 살충제 및 고위험 화학 물질로 인한 전반적인 위험을 절반으로 줄이겠다"고 명시하고 있습니다.

일부 선도적인 기업들은 이미 야심찬 목표를 설정했습니다.

Ecolab은 2030년까지 위험에 처한 유역을 보호하여 긍정적인 물 영향 달성을 목표로 합니다.

INEOS는 오염이 없는 지속 가능한 화학 가치 사슬을 향해 나아가겠다고 약속했습니다.

BASF는 2030년까지 측정 가능한 목표를 설정하여 지속가능한 농업을 증진하겠다고 약속했습니다.

Solvay는 2030년까지 생물다양성에 미치는 영향을 30%, 물 사용량을 25% 감축하겠다고 약속했습니다.

Bayer는 2030년까지 작물 보호 포트폴리오의 환경적 영향을 30% 감축하겠다고 약속했습니다.

연매출의 평균 4~6%를 혁신에 투자하는 화학 기업들은 R&D 및 제품 개발에서 자연과 생물다양성 프로젝트에 투자를 집중하고 있습니다. 예를 들어, 솔베이는 2023년 재생 가능 원료 및 생명공학 분야에서 혁신적이고 지속가능한 솔루션을 개발하기 위해 새로운 재생 가능 소재 및 생명공학 플랫폼을 출시했습니다.

2023년 4월, Solvay와 Ginkgo Bioworks는 더욱 지속가능한 화학 물질과 소재를 개발하는 데 필요한 합성 생물학을 활성화하기 위한 다년간의 전략적 협업을 시작했습니다.

화학산업의 자연관련 영향과 의존성

EU CSRD의 핵심 개념인 "이중 중대성" 원칙은 기업이 환경에 미치는 영향과 환경에 대한 의존성이 높은 상호 의존적이라고 정의하고있습니다. 다시 말해, 기업의 경제 활동은 환경과 사회 모두에 영향을 미치는데, 동시에 기업은 환경과 사회에 대한 의존성으로 인해 발생하는 위험(및 기회)에도 직면하게 됩니다.

IPBES의 2019년 글로벌 평가 보고서에 따르면 화학 부문은 생물다양성 손실의 원인인 오염, 온실가스 배출, 담수 사용, 생물 기반 원료 사용 증가로 인한 토지 전환에 지속적으로 기여하고 있습니다.

화학 기업들은 운영 및 가치 사슬에서 이러한 자연 손실의 영향을 피하거나 완화해야 합니다.

화학 기업은 많은 환경 자산과 생태계 서비스에 크게 의존합니다.

수자원 사용

이 부문에서 기업들은 전반적인 물 소비를 줄이고 폐수를 재활용하기 위해 노력하고 있지만 여전히 담수를 필수 자원으로 사용하고 있습니다. 화학 분야에서 사용되는 물의 대부분은 회수되어 소비되지 않지만, 화학 물질 제조 과정에서는 막대한 양의 물이 소모됩니다. 특히 화석 연료 기반 공정의 경우, 설비의 가열 및 냉각, 세척, 증류 등 다양한 기술 공정으로 인해 다량의 물을 사용합니다.

CDP*에 따르면, 화학 부문의 물 감시 영향 등급은 "중요"입니다.

* 환경 영향에 대한 글로벌 정보 공개 시스템을 운영하는 미국 비영리 단체

유럽의 경우, 화학 및 석유 정제 산업은 담수 사용량의 11%를 차지합니다. 전 세계적으로 화학 산업은 담수 자원의 5~10%를 사용합니다. 담수 사용은 물 부족을 심화시켜 지역 사회에 영향을 미치고 농업이나 건설업 등 다양한 사용자 간에 물 경쟁을 야기할 수 있습니다.

탄소중립 에너지원으로의 전환은 수자원에도 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 친환경 수소는 일부 화학 기업의 탈탄소화에 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 탄소 집약적인 공정인 암모니아 생산에서 친환경 수소는 천연가스를 에너지원으로 대체할 수 있습니다. 그러나 수소 생산은 원료로 물을 사용합니다. 수소 1kg 생산에 물 9kg이 소비되는 등 다른 산업 공정에 비해 물 사용량은 적지만, 수소 산업의 확장은 지역 담수 생태계에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 이 분야의 많은 기업들이 생산 거점을 두고 있기 때문에 신중한 물 관리가 더욱 시급합니다. 예를 들어, BASF는 생산 시설의 25%가 물 부족 지역에 위치해 있다고 보고했습니다. 이는 지역 내 물 경쟁을 심화시키고 담수 부족이 심화될 경우 기업에 위험을 초래합니다. 규제 기관들이 기업의 담수 가용성 확보를 위한 요건을 점점 더 강화함에 따라, 화학 부문의 물에 대한 적극적인 조치가 필요해지고 있습니다.

오염물질 배출

화학 기업들은 독성 오염 수준을 관리하기 위한 조치를 취하고 있습니다. 많은 지역에서 오염 수준에 대한 엄격한 규정이 마련되었으며, 이는 오염물질 감소 추세에 기여했습니다.

화학 기업들은 2007년부터 2019년까지 산성화 배출량을 40% 감축했습니다.

유럽에서도 2007년부터 2017년까지 수중 질소 배출량은 51%, 인 배출량은 66% 감축했습니다.

오염 수준은 지역별 규제 기준 및 시행에 따라 달라집니다. EU는 design for chemicals and materials framework, REACH (registration, evaluation, authorization and restriction of chemicals), CLP (classification, labelling and packaging regulations)와 더불어 곧 시행될 살충제의 지속가능한 이용 규정 등 지속가능하고 안전한 화학사용 규제를 선도하고 있습니다.

그러나 대기, 물, 토양으로의 화학물질 방출은 여전히 ​​존재하며, 특히 규제 기준과 집행이 약한 지역에서는 더욱 그렇습니다. IPBES는 오염이 자연 생태계의 변화를 촉진하는 중요한 요인이며, 기후 변화와 동일한 수준의 영향을 미친다고 강조합니다.

화학 오염은 전체 가치 사슬 중 특히 제조, 사용 및 수명 종료 단계에서 발생합니다. 제조 공정에서 산업 오염원으로부터 대기로 방출되는 화학 물질의 양은 일부 국가에서 감소하고 있지만, 독성 오염은 여전히 ​​많은 지역에서 심각한 문제로 남아 있습니다. 더욱이 화학물질 사고는 여전히 심각한 영향을 미치고 있습니다. 화학 재해 예방 연합(Coalition to Prevent Chemical Disasters)에 따르면 미국에서는 2021년에 177건, 2022년에 186건의 화학 사고가 발생한 것으로 나타났습니다.

화학물질 살포 단계에서는 살충제 잔류물과 화학물질 유출이 토양, 생태계, 그리고 인간 건강에 여전히 심각한 영향을 줍니다. 농약은 식량 생산을 크게 증가시키는 데 기여했지만, 석유화학 및 분뇨 유래 비료에 대한 과도한 의존은 질산염 농도를 증가시켜 부영양화를 초래합니다. 이는 산소 농도 고갈로 이어져 생물다양성 손실을 초래합니다. 중금속, 미세 플라스틱, 살충제를 함유한 오염물질 또한 어류에 생리적 변화를 유발하는 것으로 밝혀졌습니다. 유럽환경청(European Environment Agency)은 유럽 표층수의 22%와 지하수 면적의 28%가 농업으로 인한 오염의 영향을 크게 받고 있다고 보고했습니다.

마지막으로, 특정 화학 물질의 지속성은 다양한 환경 문제로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, "영구 화학물질"이라고도 불리는 PFAS(per- and polyfluoroalkyl substances)는 토양, 물, 공기 중에 수년 또는 수십 년 동안 남아 있을 수 있으며, 먼 거리까지 확산될 수 있습니다. 또한 연구에 따르면 PFAS는 인간과 동물의 건강에 악영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.

온실가스 배출

화학 부문은 원료 조달, 제조, 제품의 사용 및 사용 후 단계에서 발생하는 온실가스 배출의 주요 원인입니다. 특히 화학 부문은 상당한 양의 화석 연료를 소비하는데, 이는 주로 에너지 및 화석 원료에 대한 높은 제조업 수요 때문입니다. 이 부문의 화학 기업들은 전 세계 온실가스 배출량의 약 7%, 전체 산업 온실가스 배출량의 약 20%를 차지합니다. 이 부문 배출량의 4분의 3은 단 8가지 제품*의 생산 과정에서 발생합니다.

* ammonia, ethylene, propylene, nitride acid, carbon black, caprolactam, soda ash, fluorochemicals

농업에서는 질소 기반 비료를 사용함으로써 매우 강력한 온실 가스인 아산화질소 배출이 크게 증가합니다.

화학 물질의 분해는 이산화탄소나 메탄과 같은 온실가스를 대기 중으로 방출하여 기후 변화에 기여할 수 있습니다.

화학 산업의 온실가스 배출 문제를 해결하기 위한 규제는 점점 더 심해질 것입니다. 2023년 2월에 발표된 유럽 집행위원회의 화학 산업 전환 경로는 2050년까지 탄소 순배출량 제로 달성이라는 화학 산업의 명확한 목표를 제시하고 있습니다.

토지 이용

화학 부문은 화석 연료 의존도를 줄이기 위해 바이오 기반 원료로의 전환을 지속적으로 추진하고 있습니다. 바이오 기반 시장은 여전히 ​​기존 화학 제품에 비해 규모가 작지만, 각국 정부가 바이오 경제로의 전환을 추진하고 있는 추세(예: EU 바이오 경제 전략)를 고려할 때 성장세가 가속화될 것으로 예상됩니다.

한 연구에 따르면 바이오 기반 소재 및 화학물질에 대한 전 세계 바이오매스 사용량은 2012년 12억 4천만 톤에서 2050년 57억 톤으로 증가할 것으로 예상됩니다.

2019년 EU-28 시장에서 바이오 기반 페인트, 코팅제, 잉크 및 염료의 점유율은 이미 12.5%(전체 제품 범주 기준)였으며, 바이오 기반 인조 섬유의 점유율은 13%였습니다.

그러나 바이오 원료는 생산을 위해 상당한 면적의 토지를 필요로 하며, 지속가능하게 생산되지 않을 경우 토양 악화, 토지 전용 및 삼림 벌채를 초래할 수 있습니다. CDC Biodiversité에 따르면, 화학 부문의 누적 부정적 영향(정적 영향) 중 토지 이용이 78%를 차지합니다.

미래의 바이오매스 잠재력은 전 세계적으로 불균등하게 분포되어 있으며, 그 대부분이 생물다양성이 풍부한 지역에 집중되어 있기 때문에 바이오매스 생산은 지속가능하게 운영되어야 합니다. 많은 국가에서 바이오경제가 확대됨에 따라 토지 이용에 대한 규제가 더욱 엄격해질 것으로 예상됩니다.

결과적으로 토지 이용은 규제 기관, 고객 및 기타 이해관계자들이 미래 화학물질의 지속가능성을 이해하는 데 있어 핵심 평가 기준이 될 것입니다. 

지속가능한 바이오매스 및 바이오 원료는 파괴적인 토지 이용 변화를 유발하지 않고 화석 연료 대체재보다 생애주기 탄소 발자국이 최소 50% 적은 것으로 정의됩니다.  이 분야의 기업들은 특히 토지 경쟁이 심화됨에 따라 사업 모델을 보호하기 위해 토지 이용 문제에 적극적으로 대처해야 합니다.

출처 : Nature Positive: Role of the  Chemical Sector, INSIGHT REPORT SEPTEMBER 2023 : World Economic Forum In collaboration with Oliver Wyman

이어서 '하' 에서 지속 예정