기술 이전·상용화 설비구축…내년부터 고품질 재활용 원료시장 진출
(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 한국화학연구원은 조정모 박사 연구팀이 환경오염을 일으키는 주범 중 하나인 폐합성섬유를 화학적으로 선별해 플라스틱 원료로 전환하는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.
특정 소재에만 선택적으로 작용하는 싼값의 화합물을 활용해 혼합 폐섬유에서 폴리에스터(PET) 소재만을 골라내는 '화학적 선별 기술'과 이렇게 분류된 폴리에스터 섬유를 저온 분해해 플라스틱 제조원료로 사용되는 단량체 원료로 되돌리는 '화학적 재활용 기술'이다.
오직 폴리에스터에만 작용하는 추출제를 혼합 폐섬유에 접촉해 색 변화가 일어나는 폴리에스터 섬유를 골라내는 방식인데, 이 방식으로 오차율이 매우 낮고 기존에는 분리가 어려웠던 염료까지 제거할 수 있어 고품질 폴리에스터 소재만을 선별할 수 있다.
폐섬유 선별과 탈염료화 과정에 생분해성 화합물이 사용되고, 사용 후 염료가 포함된 추출제 또한 회수 후 재사용하는 등 경제적이고 자연 친화적인 선별기술이라고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 유색 폐PET 섬유를 빠르게 분해해 고부가 단량체를 제조할 수 있는 저온 글라이콜리시스 반응 기술도 개발했다.
이 기술은 200도 이상 고온 조건의 폐PET 분해 공정과 달리 150도의 저온 반응에서도 원료 구조·형태에 상관없이 2시간 이내 완전히 분해할 수 있다.
섬유 폐기물은 별도 수거 방법 없이 여러 재질이 혼합돼 버려지고 있어 재활용을 위해서는 이를 재질별로 분류하는 작업이 필수적이다.
이러한 작업은 대부분 수작업으로 이뤄지거나, 원료 비중에 따라 물에 뜨고 가라앉는 것으로 구분하는 등 매우 비효율적이고, 분류 후 여전히 각종 이물질이 포함된 경우가 많아 물리 또는 화학적 재활용에 한계를 보였다.
이미혜 원장은 "그동안 재활용이 어려웠던 저급 유색 폐섬유까지 고품질 단량체 제조를 위한 원료로 뽑아낼 수 있다"며 "의류 폐기물 발생량을 획기적으로 감소시킬 수 있는 자원 순환형 재활용 기술이 될 수 있을 것"이라고 말했다.
화학연은 관련 기술을 리뉴시스템에 이전해 설비 구축과 상용화를 추진하고 있다.
내년 말까지 PET 처리 기준 연간 1만t 규모의 실증 플랜트를 구축하고, 2025년부터 본격적인 재생 단량체를 양산할 계획이다.
kjunho@yna.co.kr
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