- 국내 자체 기술로 개발된 폐플라스틱 열분해유로부터 수소 생산을 위한 기반기술 확보

- 한화건설에 가스화기 설계 및 운영에 관한 노하우 이전... 폐플라스틱 열분해유를 이용한 수소 생산 사업화 진행 예정

□ 국내 연구진이 폐플라스틱에서 수소, 화학원료 생산이 가능한 가스화 기술 국산화에 성공했다. 이 기술은 한화건설에 기술이전되어 수소 생산 사업화에 성큼 다가설 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

■ 한국에너지기술연구원(원장 김종남, 이하 ‘에너지연’) 청정연료연구실 라호원 박사 연구진은 폐플라스틱 열분해유*를 가스화해 합성가스를 생산하는 공정개발에 성공했다. 연구진이 그동안 활용처가 제한적이었던 폐플라스틱 열분해유를 활용해 수소, 일산화탄소 등 고부가 화학원료로 재탄생시키는 기술을 국산화한 것이다. 국내 가스화 기술은 현재 기술개발 단계로, 이번 기술이전은 사업화 단계에 진입한 유일한 사례가 될 것으로 보인다.

* 폐플라스틱 열분해유: 폐플라스틱을 무산소 분위기에서 가열하여 분해하는 과정에서 생산되는 유화유를 의미한다.

□ 폐플라스틱의 처리방법에 있어 매립과 소각은 면적 제한, 지표/지하수 오염, 소각시 불완전 연소로 인한 환경오염을 심화시키는 한계가 있다. 이에 폐플라스틱을 친환경적이고 고부가가치화(발전연료, 기초화학물질)시킬 수 있는 가스화 기술이 부상하고 있다.

* 2016년 기준 한국인 1인이 1년간 배출한 플라스틱 쓰레기는 88kg으로 미국, 영국에 이어 세계 3위이다.

□ 정부에서도 온실가스 감축을 위한 핵심과제로 열분해 등 화학적 재활용을 통한 폐플라스틱의 연·원료화를 추진하고 있으며, 증가하는 폐플라스틱의 열분해유를 석유제품의 원료로 사용하거나 수소화 사업에 활용하는 등 고부가가치 재활용을 위한 시장은 확대될 전망이다.

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

□ 연구진이 개발한 기술은 폐플라스틱 열분해유를 고온·고압 상태의 가스화기에서 한정된 산소 스팀과 함께 불완전 연소시켜 수소(H2)와 일산화탄소(CO)가 주성분인 합성가스(Syngas)를 생산한다. 생산된 합성가스를 정제, 전환, 분리 공정을 거치면 수소 생산이 가능하다.

□ 또한 가스화 공정을 활용하면 기존에 사용처가 한정적이던 폐플라스틱 열분해유로 기초, 특수 화학물질에서 발전연료, 전력생산에 이르기까지 광범위한 고부가 파생상품을 생산할 수 있다.

■ 연구진은 가스화 공정으로 열분해가 가지는 고열량과 낮은 재(Ash) 함량 등의 특징으로 인해 수소와 일산화탄소 생성비가 90% 이상인 고품질의 합성가스 생산이 가능함을 확인했다.

■ 한편 한국에너지기술연구원은 한화건설(대표 최광호)과 8월 24일 대전 본원에서 ‘가스화기 설계 및 운영에 관한 노하우’ 기술 이전 체결식을 가졌다. 이날 행사에는 에너지연 청정연료연구실 윤형철 실장, 한화건설 플랜트사업본부 나일석 상무 등 관계자 10명이 참석했다.

■ 연구책임자인 라호원 박사는 “이번 기술 이전은 국내 자체기술로 개발된 ‘가스화 공정 설계 및 운영 기술’에 대한 사업화로써 폐플라스틱의 고부가가치 자원화를 통해 탄소중립을 위한 자원순환 경제 구축에 크게 기여할 것으로 기대한다.”고 말했다.

□ 한화건설 플랜트사업본부 나일석 상무는 “폐플라스틱 열분해유 가스화 기술이전으로 저탄소 수소 생산기술을 확보하게 되었고, 수소 생산뿐만 아니라 친환경 사업의 전후방에 걸쳐 탄소저감을 추진할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.

□ 이번 연구는 한국에너지기술연구원 기본사업의 지원을 받아 수행됐다.