고온·고압없이도 상온에서 폐플라스틱 녹여 재활용 기술 개발

머니투데이

김인한 기자

한국화학연구원이 폐플라스틱을 고효율·고순도로 정제할 수 있는 기술을 개발했다. / 사진제공=한국화학연구원

플라스틱. / 사진=게티이미지뱅크

국내 연구진이 고온·고압 없이 상온에서 폐플라스틱을 분해해 재활용하는 원천기술을 개발했다. 상용화되면 국내 폐플라스틱 재활용에 새로운 전기가 마련될 전망이다.

한국화학연구원은 조정모 화학공정연구본부 박사 연구팀이 폐플라스틱을 완전 분해할 수 있는 '저온 해중합 기술'을 개발해 중소기업 리뉴시스템에 이전했다고 23일 밝혔다. 해중합 기술이란 플라스틱처럼 수백개 이상 단위체가 서로 결합해 이뤄진 고분자를 화학적으로 분해해 이전 원료로 되돌리는 기술이다.

그동안 폐플라스틱은 분류·파쇄·세척하는 '물리적 재활용' 과정을 거쳤다. 하지만 이물질이 섞여 품질이 떨어지고 재활용 횟수도 제한적이라는 단점을 지녔다.

이 때문에 '화학적 재활용'을 통해 폐플라스틱을 소재 합성 이전의 원료로 되돌릴 수 있는 기술개발이 이뤄졌다. 대표적인 방식이 해중합 기술이다. 하지만 기존 해중합 기술은 고온(200℃ 이상), 고압(10기압 이상) 조건이 요구됐고, 폐플라스틱의 정제·분리 공정에서 에너지 소모량이 매우 높은 한계를 지녔다.

이에 연구팀은 폐플라스틱을 상온에서 적은 에너지로 완전히 분해하는 기술개발에 몰두했다. 이 과정에서 연구팀은 반응물로 메탄올을 사용해 고분자 구조를 이루고 있는 결합을 분해하는 기술을 개발했다. 디메틸테레프탈레이트(DMT)를 제조해 폐플라스틱을 원재료로 고수율·고순도로 되돌릴 수 있도록 했다.

이는 경제성 확보가 용이한 저에너지 연속 반응 공정 기술이다. 동일한 공정에서 목적에 따라 제품을 달리 생산할 수 있어 재생 원료의 가격이나 시장수요 변동에 유연하게 대처할 수 있다.

조정모 박사는 "전량 수입에 의존하던 기존 플라스틱 제품 원료를 폐자원으로부터 얻을 수 있다는 점에서 큰 의미를 지닌다"며 "전 세계적으로 대두되고 있는 폐플라스틱의 환경오염 문제를 완화하고, 국내 플라스틱 화학산업의 세계시장 진출에 기여할 것"이라고 설명했다.

화학연으로부터 기술을 이전 받은 리뉴시스템은 연내 공정 최적화 작업을 마무리할 예정이다. 화학연 연구팀은 향후 유색·저급 플라스틱 등을 재활용하는 기술 개발에 나설 계획이다.