▲ 한국에너지기술연구원 화암캠퍼스 10.0톤/일급 가스화 공정

국내 연구진이 폐플라스틱에서 수소와 화학원료 생산이 가능한 가스화 기술 국산화에 성공해 한화건설에 기술이전하여 수소 생산 사업화가 기대되고 있다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남, 이하 ‘에기연’)은 청정연료연구실 라호원 박사 연구진이 폐플라스틱 열분해유를 가스화해 합성가스를 생산하는 공정개발에 성공했다고 24일 밝혔다.

연구진은 폐플라스틱 열분해유를 활용해 수소, 일산화탄소 등 고부가 화학원료로 재탄생시키는 기술을 국산화했다. 국내 가스화 기술은 현재 기술개발 단계로, 이번 기술이전은 사업화 단계에 진입한 유일 사례다.

폐플라스틱 매립과 소각은 면적 제한, 지표·지하수 오염, 소각 시 불완전 연소로 인한 환경오염을 심화시킨다. 이에 폐플라스틱을 고부가가치화(발전연료, 기초화학물질)하는 가스화 기술이 부상중이다.

정부도 온실가스 감축 핵심과제로 열분해 등 화학적 재활용을 통한 폐플라스틱의 연·원료화를 추진중이며, 석유제품의 원료로 사용하거나 수소화 사업 등 재활용시장은 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.

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

또, 가스화 공정을 활용하면 사용처가 한정적이던 폐플라스틱 열분해유로 기초, 특수 화학물질에서 발전연료, 전력생산 등 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.

연구책임자인 라호원 박사는 “기술 이전은 국내 자체기술로 개발된 ‘가스화 공정 설계 및 운영 기술’ 사업화로 폐플라스틱의 고부가가치 자원화를 통해 자원순환 경제 구축에 기여할 것”이라고 말했다.

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