<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다>

하루에 1톤의 폐플라스틱을 처리해 윤활유 원료를 생산하는 기술이 국내에서 개발됐다.

한국생산기술연구원은 5일 신명철 저탄소배출제어연구부문 수석연구원팀이 폐플라스틱을 연속 투입하고, 생성물 또한 연속 회수하는 공정을 구현했다고 밝혔다.

열분해는 탄소를 함유한 유기물을 산소가 없는 상태에서 고온으로 분해해 유용한 원료 성분을 생산하는 기술이다. 이때 폐플라스틱을 열분해 하면 증기가 발생하는데, 이를 냉각 및 응축하는 과정에서 열분해유와 왁스, 비응축가스 등 전환이 이뤄진다. 열분해유는 플라스틱을 비롯한 다양한 석유화학 제품 원료로도 사용된다.

다만 기존 설비에서는 원료 처리 후 내부 고체 잔여물인 ‘열분해 차(Char)’를 제거해야 다음 공정을 진행할 수 있는 한계가 있었다. 이 경우 가동 중단 후 재가열하는 과정에서 끈적한 왁스 성분이 늘어나 설비 내 막힘을 유발할 수 있다. 또 기름에 섞이는 왁스 성분의 양도 매번 달라 열분해유 점도가 바뀌는 것도 상용화 저해 요인이었다. 이에 연구팀은 원료 투입부터 반응, 생성물 회수·정제까지, 전 공정을 멈추지 않고 이어가는 ‘연속식 열분해 시스템’ 구축으로 문제를 해결했다. 설비 하단에 나사형 이송 장치와 특수 차단 밸브를 결합한 ‘연속 배출 시스템’을 개발해 외부 공기 유입을 막으면서 열분해 차를 자동 배출할 수 있도록 한 것이다. 또 공정 중 발생하는 비응축가스를 버리지 않고 열원으로 활용해 설비 내부 온도를 일정하게 유지하는 방식으로 왁스 고착을 방지했다.

열분해 과정에서 발생하는 증기를 단계적으로 냉각하는 방식도 적용해 왁스 성분을 먼저 분리·회수하고, 고순도 열분해유를 선택적으로 채취할 수 있게 했다.

나아가 열분해 공정 중 발생하는 부산물은 기존에는 매립 처리됐지만 활성탄이나 전도성 탄소 물질로 재활용할 수 있도록 설계했다. 신명철 수석연구원은 “연속 공정으로 폐플라스틱을 멈추지 않고 처리하면서, 생산된 열분해유를 기어유용 베이스오일로 적용할 수 있음을 확인했다”라며, “실증 및 후속 연구를 통해 상용화 할 계획”이라고 밝혔다.

서지혜 기자 wise@sedaily.com

[ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지]