
도시유전, 세계 최초 분해유 수출 … KAIST, 해중합 온도 저온화 혁신
국내기업들이 폐플래스틱 분해유 관련 수출을 확대하고 있다.
도시유전은 세계 최초로 폐플래스틱 재생분해유 수출 시장을 개척했다.
도시유전(대표 정영훈)은 베트남 남안JSC(Nam Ahn Joint Stock Company)와 3월 베트남 호치민시(Ho Chin Minh) 남안JSC 본사에서 폐플래스틱 분해유 수출 계약을 체결했다.
도시유전에 따르면 베트남 남안그룹은 한국과 베트남의 도시유전 설비에서 생산한 나프타(Naphtha)를 포함해 폐플래스틱 재생원료유를 수입하기로 했다.
도시유전의 재생 나프타는 연소식 고온 처리로 제조한 열분해유를 원유와 섞은 후 정유·석유 케미칼 공정 등 복잡한 절차를 거쳐야 했던 기존 나프타 추출 방식과 달리 섭씨 300도 미만의 저온에서 자체 개발한 분해 설비만으로 생산할 수 있는 것으로 알려졌다.
도시유전은 한국 정읍공장과 베트남 설비에서 폐플래스틱을 태우지 않는 비연소 저온분해유화기술로 재생 나프타를 생산·수출할 계획이다.
정읍공장은 도시유전과 우리기술이 51대49의 지분으로 참여해 200억원을 투자했으며, 세계 최초로 세라믹 파동 및 에너지를 이용한 비연소 방식의 저온 분해 기술과 공정을 적용해 나프타 수준의 재생 원료나 경질유 급의 재생 연료를 생산할 예정이다.
도시유전 관계자는 “정읍공장의 폐기물 비연소 저온 분해 유화 기술은 30여년 동안 연구한 자체 기술로 관련 특허가 11개”라고 강조했다. 이어 “비연소 저온 분해 기술 및 공정으로 연간 7000톤의 폐비닐, 폐플래스틱을 처리해 재생원료유를 생산할 것”이라고 덧붙였다.
도시유전은 7000톤의 약 70%인 최대 4900톤(490만리터)의 재생원료 및 재생유 형태의 재생에너지를 생산하고 나프타는 리터당 2달러, 경질유는 0.72달러 수준에 유통할 것으로 알려졌다.
전기 에너지만 사용하는 히터봉과 세라믹 촉매를 활용해 온실가스와 1급 발암물질 다이옥신(Dioxin) 등 유해물질 발생을 크게 감축함으로써 탄소배출권 확보 등 부수적 효과도 기대하고 있다.
폐플래스틱은 고온 열분해 방식으로 처리하면 톤당 약 2.7톤의 탄소배출 저감 효과가 있는 것으로 알려졌으며 비연소 저온분해 방식으로 산정하면 더 많은 탄소배출권을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.
열분해 전문기업 에코크레이션은(대표 전범근) 환경부가 4월 중국 현지에 파견한 녹색산업 시장 개척단을 통해 폐플래스틱 처리 설비 관련 240억원 수출 계약을 달성했다.
에코크레이션은 5월 중국 다롄시(Dalian)와 폐플래스틱 처리를 위한 열분해 설비 12기 수출 계약을 체결하기로 합의했다.
에코크레이션은 환경부가 인증한 국내 열분해 기술 보유 및 설비 엔지니어링기업으로 독자적인 촉매제어 기술 등으로 열분해 플랜트 개발에 성공해 NET(New Excellent Technology) 인증을 받았으며 SK지오센트릭과 2021년 3월 폐플래스틱 열분해 사업을 위한 업무협약(MOU)를 체결한 바 있다.
국내 연구진은 폐플래스틱 해중합 온도를 낮추는 신기술을 개발했다.
서명은 한국과학기술원(KAIST) 화학과 교수 연구팀은 고분자 자기조립을 활용해 고분자의 해중합 온도를 절반 수준으로 낮추는 기술을 개발했다.
고분자는 중합과 해중합 속도가 균형을 이루는 천정온도가 섭씨 186도로 알려졌으나, 연구팀은 고분자가 잘 섞이지 않아 자기조립이 일어나는 선택적 용매에서는 중합보다 해중합이 우세해지며 90도 수준의 낮은 온도에서 단량체 수준으로 분해되는 원리를 발견했다.
또 고분자를 합성한 후 온도를 올려 고분자 나노 구조체를 재사용 가능한 단량체로 분해하고 다시 온도를 내리면 중합을 통해 나노 구조체를 형성하는 지속가능한 자기조립 체계를 구현했다.
서명은 교수는 “고분자 자기조립을 활용해 해중합 온도를 낮추면 폐플래스틱을 더 효율적으로 재활용할 수 있을 것”이라며 “필요에 따라 형상과 물성을 바꿀 뿐만 아니라 움직임까지 가능한 스마트 고분자 소재로 발전시킬 가능성도 탐구할 것”이라고 강조했다.
연구는 한국연구재단(NRF)의 지원을 받았으며 연구 결과는 2024년 5월8일 국제학술지 저널 오브 더 아메리칸 케미컬 소사이어티(Journal of the American Chemical Society) 온라인판에 게재됐다. (김진희 기자)