에기연, 화학적·생물학적 융합공정 개발
온실가스 배출 없는 폐플라스틱 재활용
온실가스 배출 없는 폐플라스틱 재활용
한국에너지기술연구원은 전상구 박사팀이 안정오 한국생명공학연구원 박사팀과 공동으로 폐플라스틱을 재활용해 고부가 플라스틱 원료인 '디카르복실산'을 생산하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.
플라스틱은 석유, 천연가스 등의 화석연료를 통해 생산하며, 폐플라스틱은 분쇄나 녹여 재활용한다. 하지만 생산 과정에서 폐수와 유해물질이 생겨 환경에 심각한 영향을 미친다.
최근에는 열분해와 같은 화학적 방법을 통해 친환경적으로 플라스틱을 재활용하는 기술이 주목받고 있다. 열분해는 혼합된 플라스틱을 산소가 없는 환경에서 가열해 기체, 액체(열분해유), 고체로 분해하는 과정이다. 하지만 열분해 과정에서 나오는 열분해유 중 30%만 플라스틱 원료로 재활용할 수 있고, 온실가스를 배출하는 저급 연료로 활용된다.
연구팀은 기존 화학적 공정에 생물학적 반응 공정을 결합한 새로운 융합 공정을 개발했다. 이 공정은 열분해유를 미생물 반응 공정의 원료인 노르말 파라핀(플라스틱 재료)으로 정제한 뒤 이를 미생물의 먹이로 활용해 플라스틱 원료를 생산하는 방식이다.
열분해유를 수소로 가득찬 400도 고온 환경에서 촉매와 반응시켜 불순물과 독성을 제거한 노르말 파라핀으로 정제하고, 이를 미생물 먹이로 활용해 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리우레탄 등 고부가 플라스틱 원료인 디카르복실산으로 최종 생산해 낸다.
이 기술은 기존 석유화학 기반 생산 기술 대비 최대 40%까지 생산 비용을 절감할 수 있고, 열분해유 중 저급 연료로 활용되는 양의 30%를 플라스틱 원료로 재활용할 수 있어 온실가스 저감에도 유리하다고 연구팀은 설명했다.
전상구 에기연 박사는 "기존 화학적 재활용 방법의 한계를 극복하기 위해 화학적 공정과 생물학적 공정을 결합해 플라스틱 순환 경제 구축과 탄소중립 실현에 기여할 수 있다"며 "앞으로 기술이전과 사업화를 추진할 계획"이라고 말했다.
이 연구결과는 에너지·환경분야 국제 학술지 '저널 오브 클리너 프로덕션'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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