폐플라스틱서 수소·화학원료 뽑아낸다
폐플라스틱서 수소·화학원료 뽑아낸다
  • 채덕종 기자
  • 승인 2022.08.25 18:22
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에기硏, 열분해유 가스화 공정으로 수소생산 기반기술 확보
한화건설에 설계·운영기술 이전...열분해유 수소생산 사업화

[이투뉴스] 국내 연구진이 폐플라스틱에서 수소, 화학원료 생산이 가능한 가스화 기술 국산화에 성공, 본격적인 사업화에 나섰다. 이 기술은 한화건설에 기술이전돼 수소생산 사업화에 성큼 다가설 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 라호원 박사 연구진은 열분해유를 가스화해 합성가스를 생산하는 공정을 개발했다. 그동안 활용처가 제한적이었던 열분해유를 활용해 수소, 일산화탄소 등 고부가 화학원료로 재탄생시키는 기술을 국산화한 것이다. 열분해유는 폐플라스틱을 무산소 조건에서 가열, 분해하는 과정에서 생산되는 유화유를 말한다.

폐플라스틱의 처리방법에 있어 매립과 소각은 면적 제한, 지표·지하수 오염, 소각시 환경오염을 불러일으키는 한계가 있다. 이에 폐플라스틱을 친환경적이고 고부가가치화(발전연료, 기초화학물질) 시킬 수 있는 가스화 기술이 부상하고 있다.

정부에서도 온실가스 감축을 위한 핵심과제로 열분해 등 화학적 재활용을 통한 폐플라스틱의 연료 및 원료화를 추진하고 있다. 특히 증가하는 폐플라스틱 열분해유를 석유제품 원료로 사용하거나 수소생산에 활용하는 등 고부가가치 재활용을 위한 시장은 더욱 확대될 전망이다.

▲에너지기술연구원 화암캠퍼스에 있는 폐플라스틱 가스화플랜트 모습.
▲에너지기술연구원 화암캠퍼스에 있는 폐플라스틱 가스화플랜트 모습.

연구진은 2000년대 초반부터 축적해온 석탄, 바이오매스 등의 탄화수소계 원료를 활용한 가스화 공정기술 노하우를 바탕으로, 폐플라스틱 열분해유 가스화 기술개발에 성공해 수소와 일산화탄소 생성비가 90% 이상인 합성가스를 생산했다.

이 기술은 폐플라스틱 열분해유를 고온·고압의 가스화 상태에서 한정된 산소 스팀과 함께 불완전 연소시켜 수소(H2)와 일산화탄소(CO)가 주성분인 합성가스(Syngas)를 생산한다. 생성된 합성가스를 정제, 전환, 분리 공정을 거치면 수소 생산도 가능하다.

연구진은 열분해유가 가지는 고열량과 낮은 재(Ash) 함량 등을 활용해 수소와 일산화탄소 생성비가 90% 이상인 고품질의 합성가스 생산이 가능하다는 점을 확인했다. 아울러 가스화 공정을 활용하면 사용처가 한정적이던 열분해유로 화학물질을 비롯해 발전연료, 전력생산 등 광범위한 고부가 파생상품을 생산할 수 있다.

한편 에너지기술연구원은 한화건설(대표 최광호)과 24일 대전 본원에서 ‘가스화기 설계 및 운영에 관한 노하우’ 기술이전 체결식을 갖고, 폐플라스틱 열분해유를 활용한 수소 및 화학연료 생산을 위한 본격적인 행보에 나섰다.

연구책임자인 라호원 에기연 박사는 “자체기술로 개발된 ‘가스화 공정 설계 기술’을 사업화함으로써 폐플라스틱의 고부가가치 자원화 등 자원순환 경제 구축에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다. 나일석 한화건설 상무는 “열분해유 가스화로 저탄소 수소 생산기술을 확보한 것은 물론 친환경 사업의 전후방에 걸쳐 탄소저감을 추진할 수 있을 것”이라고 화답했다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com 
 


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