발열량이 높은 가연성 폐기물을 신·재생에너지로 재자원화하는 방법은 직접연료화, 고형연료화, 액체연료화, 가스연료화 등으로 나눌 수 있다. 이 중 액체 연료화 분야에 속하는 열분해 유화기술은 폐플라스틱, 폐타이어, 폐비닐, 폐유, 폐고무등의 고분자 폐기물 무산소 조건 하에서 외부에서 열을 가하여(열분해 반응) 액체연료로 변환시키는 방법이다. 열분해 유화기술은 열분해 과정에서 다이옥신과 같은 유해물질이 발생되지 않고, 폐수나 폐기물 등의 2차 공해를 최소화할 수있다. 또한 고분자 폐기물이 보유한 에너지 잠재량을 부가가치가 높은 연료유의 형태로 80% 이상 회수하는 친환경적이고 경제성이 높은 효과적인 재활용기술로 평가되고 있다. 본 연구는 2000년부터 과학기술부와 환경부가 주관하는 21C 프론티어 연구개발사업(자원재활용기술개발사업단)의 지원 하에 열가소성 혼합폐플라스틱을 대상으로 추진되었으며, 국내 실정에 적합하고 고품질의 산업용 연료유를 생산할 수 있는 상용 규모의 연속식 열분해 유화 플랜트를 설계하고 운영할 수 있는 기술의 확보를 최종적인 목표로 하였다. 총 3단계로 기술개발 사업이 진행되는 가운데 1단계(2000~2003년) 사업은 연속식 열분해 유화공정의 개발을 목표로 추진되었으며, 70톤/년 규모의 BSU와 360톤/년 규모의 열분해 유화 파일럿(Pilot) 플랜트를 개발하고, 실증 규모의 유화 플랜트에 대한 설계 자료를 도출하였다. 또한 열분해 유화공정의 원료인 혼합 폐플라스틱에 포함된 이물질을 제거하여 고분자 유기물의 회수율이 97% 이상 가능한 건식 전처리 공정을 개발하였다. 2단계(2003~2006년) 연구는 1단계 연구에서 도출된 결과를 바탕으로 3,000톤/년 규모의 열분해 유화 실증플랜트를 설계하고 제작할 수 있는 핵심기술을 개발하는데 목적이 있었으며, 열분해 유화기술을 조기에 실용화할 수 있는 기반을 확보하고자 하였다. 개발된 열분해 유화 공정은 원료 용융에 의한 PVC 염소성분 제거, 중간반응물의 순환에 의한 원료 용융 및 유동성 증대, Fired Heater형의 고효율 열분해 반응 시스템, 고온 고점도용 펌프, 레벨 제어시스템에 의한 공정 자동화, 감압증류 시스템에 의한 제품 정제 및 부산물의 공정 연료화에 의한 에너지 절감 등의 기술을 도입하여 PVC를 포함한 혼합 폐플라스틱 처리, 에너지 효율 극대화에 의한 운전비용 최소화, 왁스가 없는 고순도 경유 대체 연료 생산, 폐수 및 잔류물 같은 2차 환경오염 최소화 등 의 장점을 갖게 된 자동화된 무촉매 연속 공정이다. 3단계(2006~2008년) 연구에서는 2단계 연구에서 설치된 실증 플랜트의 각 단위 공정에 대한 점검 및 보완작업을 수행하고, 시운전과 장기 가동실험의 실시를 통해 상용 규모의 열분해 유화 설비에 대한 운전기술 및 설계기술을 개발하는 중에 있다. 국내의 고분자 폐기물 발생량은 연간 약 350만톤에 이르며, 열분해 기술에 의해 오일화가 가능한 순수 열가소성 폐플라스틱(LDPE, HDPE, PP, PS, PVC 등)의 발생량은 연간 약 150만톤에 이를 것으로 추정하고 있다. 열분해 기술은 대상 물질이 혼합 폐플라스틱이기 때문에 적용 범위가 넓고 각종 품목으로 분리가 필요 없는 경제적인 방법이며, 생산 제품 또한 기존 연소설비의 연료로 사용하거나 석유화학원료로 사용할 수 있어 바람직한 재활용 방법의 하나이다. 본 연구에서 개발된 연속식 열분해 유화공정은 기술성, 경제성, 환경성 등 모든 측면에서 선진국 기술과의 경쟁력을 충분히 갖추었으며, 국내의 열악한 기술 및 설비운영 수준을 크게 향상시켰다. 또한 3,000톤/년 규모의 실증 플랜트에 대한 설계 및 제작 경험을 바탕으로 이에 대한 성능 실험과 장기적인 가동을 통하여 3,000~10,000톤/년 규모의 상용 플랜트에 대한 설계 및 운전기술을 확보하게 되면 열분해 유화 설비의 보급을 위한 기술적, 경제적 기반을 확립할 수 있을 것으로 기대되고 있다. KIER는 최종적으로 실증 플랜트의 최적화를 통하여 중대형 상용 플랜트의 설계 패키지를 개발할 계획이며, 국내에서 발생되는 폐플라스틱 중에서 열분해 유화가 가능한 150만톤/년의 열가소성 폐플라스틱의 처리를 위해 지자체 및 관련 단체, 참여기업과 함께 유화 플랜트를 적극적으로 보급할 계획이다. 본 메일은 발신전용메일로 메일수신을 동의하셨기에 기재해 주신 이메일 주소로 발송되었습니다. 한국에너지기술연구원에서 드리는 각종 정보의 메일 수신을 원치 않으시면 [수신거부]를 눌러 회원 개인정보를 변경해 주시기 바랍니다. If you do not want this type of information or email, please click here 기타 문의 사항은 한국에너지기술연구원 웹사이트의 [ 참여마당> 묻고 답하기 ] 메뉴를 이용하여 주시기 바랍니다.