한국에너지기술연구원은 라호원 청정연료연구실 박사 연구진이 폐플라스틱 열분해유를 가스화해 합성가스를 생산하는 공정개발에 성공했다

연구진은 그동안 활용처가 제한적이었던 폐플라스틱 열분해유를 활용해 수소, 일산화탄소 등 고부가 화학원료로 재탄생시키는 기술을 국산화했다.

폐플라스틱 열분해유란 폐플라스틱을 무산소 상태에서 가열해 분해하는 과정에서 생산되는 유화유를 의미하며, 폐플라스틱 처리는  매립과 소각으로 처리하고 있지만, 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.

연구팀은 2000년대 초반부터 축적해온 석탄, 바이오매스 등의 탄화수소계 원료를 활용한 가스화 공정 기술 노하우를 바탕으로 폐플라스틱 열분해유 가스화 기술 개발에 성공했으며, 수소와 일산화탄소 생성비가 90% 이상인 합성가스를 생산할 수 있다.

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.

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

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

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.

한편 연구원은 이날 오전 대전 본원에서 한화건설과 ‘가스화기 설계 및 운영에 관한 노하우’ 기술 이전 협약(MOU)을 체결하고 상용화에 나섰다.