한국에너지기술연구원은 에너지융합시스템연구단 조종표 박사 연구진이 국내 최초로 순산소 연소 기반의 연속식 공정을 활용해 재활용이 어려운 열경화성 혼합 폐플라스틱에서 고품질의 합성가스를 생산하는 데 성공했다고 29일 밝혔다.

연구진은 열경화성 혼합 폐플라스틱을 수소 생산의 원료인 합성가스로 전환하는 순산소 연소 기반의 가스화 공정을 개발했다. 연구진은 국내 최초로 연속 운전이 가능한 공정을 구축해 공정 효율을 높이고 공정의 부산물인 타르를 상용 합성가스 요구 수준의 93.4%로 줄이는 데 성공했다.

특히 연구진은 공기에 포함된 질소 성분을 제거해 열 손실을 최소화하는 순산소 연소 제어 기술과 가스화로 내부에 공급된 열이 외부로 빠져나가지 않도록 하는 축열식 용융로 기술을 적용해 1300도에 이르는 고열을 지속 공급하는 체계를 마련했다. 원료 투입, 전처리, 가스화까지 이어지는 연속 공정을 구현하고 공정 효율을 극대화한 것이다.

개발된 공정의 실증은 하루 1톤의 열경화성 혼합 폐플라스틱을 처리할 수 있는 파일럿 플랜트에서 진행됐으며 혼합 폐플라스틱 1㎏당 수소 0.13㎏의 생산 능력을 나타냈다. 이를 통해 연구진은 국내 특허 3건을 등록하고 해외 특허 1건을 출원해 상용화 기반을 마련했다.

조 박사는 “이번 성과는 국내 독자 기술만으로 가스화 공정의 효율을 크게 개선하고 타르 발생량을 획기적으로 낮춘 것에 큰 의미가 있다”며 “향후 공정 규모를 2톤급으로 격상하고 관련 연구를 지속해 상용화를 추진할 계획”이라고 말했다.

이재영 기자 now@ggilbo.com