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폐비닐 친환경 처리기술 개발
에너지연, 열분해 플랜트로 고품질 오일 생산
2021년 02월 15일 (월) 김남표 elenews@chol.com

에너지기술연구원(원장 김종남) 에너지순환자원연구실 이경환 박사 연구진은 사회적인 문제로 대두되고 있는 폐비닐을 친환경적이면서도 경제적으로 우수한 연속식 열분해 플랜트를 통해 높은 수율의 고품질 오일로 전환하는 자동화 공정기술을 개발했다.

폐비닐이나 폐플라스틱은 가정이나 사업장 등에서 지저분한 혼합 상태로 배출되고 있으며, 이중 70~80%가 매립 및 소각되고 있어 매립지 고갈과 소각에 따른 미세먼지와 유해가스 배출이 문제가 되고 있다.

폐비닐의 친환경 처리 및 에너지화는 높은 수요에도 불구하고 국내시장에 맞는 기술이 미흡한 실정이다.

소규모로 상용 운전 중인 몇몇 국내 업체들은 낮은 기술 수준의 로터리 킬른형 반응기술로 운전하고 있지만 기술적 한계로 어려움이 있어 기술 수준을 높인 열분해 플랜트 개발을 통한 기술보급이 절실한 상황이다,

연구진은 이를 극복하기 위해 일정한 반응온도에서 장기간 운전을 통해 낮은 에너지를 사용하면서도 오일 생산 수율을 60% 이상 유지하는 기술을 개발했는데 이 기술은 연속생산이 가능하고, 에너지효율 또한 우수한 경제성이 향상된 기술이다.

이경환 박사 연구진이 개발한 기술은 폐비닐 원료 투입과 생성 오일 포집 및 반응 후 잔사물 배출이 안전하게 이루어져 연속운전이 가능하고 처리규모 확대가 용이하다.

이 기술은 기존의 회분식 문제점인 장시간 가열과 냉각의 반복이 아닌 일정한 반응온도에서 연속반응과 낮은 에너지를 사용하며, 안정적인 운전에 의해 62%의 오일 수율과 향상된 질 확보, 설비가동효율 및 에너지 이용효율이 우수하다.

이러한 과정을 통해 생산된 오일 제품은 4대 중금속 등의 환경 규제치 이내에 속해 판매에 어려움이 없다.

이 기술은 올해 2톤/일 규모의 스케일 업을 통해 공정최적화를 위한 연구를 수행할 예정이며, 2022년부터 사업화에 근접한 실증규모인 10톤/일 처리규모로 확대할 계획이다.

연구책임자인 이경환 박사는 “지금까지 운전 중인 열분해 오일화 기술은 회분식이거나 반연속식의 소규모 저급 열분해 공정기술이 운영돼 기술의 한계에 놓여 있는 상황”이라며, “이번에 개발한 기술은 연속식인 동시에 고급 오일을 생산할 수 있는 열분해 오일화 기술개발로 기술의 한계를 극복하게 돼 선진국들이 앞 다퉈 개발하고 있는 기술개발 방향의 기술수준에 도달하기 위한 기술의 서막을 열게 됐다.”고 밝혔다.

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