열분해 생성물. 한국에너지기술연구원 제공
제품 포장 등에 쓰이는 폐비닐을 청정오일로 만드는 기술이 나왔다.
기본 방식과 달리 일정한 반응온도에서 장기간 운전을 통해 낮은 에너지를 사용하면서도 오일 생산수율을 60% 이상 유지하는 기술로 연속생산이 가능하고 에너지 효율 또한 우수하다는 점이 특징이다.
14일 한국에너지기술연구원에 따르면 에너지순환자원연구실 이경환 박사 연구진이 폐비닐을 연속식 열분해 플랜트를 통해 높은 수율의 고품질 오일로 전환하는 자동화 공정기술을 개발했다.
기존 방식은 생산 이후 장기간 냉각하는 시스템으로 1일 이회만 운전이 가능해 생산성이 낮고 가열과 냉각을 반복하면서 에너지 손실이 크다는 단점이 있었다. 오일의 질 또한 낮고 수율도 30~40%밖에 되지 않았다.
연구진은 지속해서 투입이 가능한 전처리된 플러프(작은 비닐조각) 형태의 폐비닐을 원료로 활용했다. 일정한 온도에서 최대의 오일 수율과 질을 확보할 수 있도록 내부 온도 분포를 달리하고 투입하는 원료가 온전히 활용되도록 양을 조절하는 등 공정을 최적화했다.
연속 열분해 오일환 플랜트. 한국에너지기술연구원 제공
개발 기술은 폐비닐 원료 투입과 생성 오일 포집, 그리고 반응 후 잔사물 배출이 안전하게 이뤄지며 연속운전이 가능해 처리 규모 확대가 용이하다고 연구진은 설명했다.
장시간 가열과 냉각의 반복이 아닌 일정한 반응온도에서 연속 반응과 낮은 에너지를 사용하고 62%의 오일 수율과 향상된 질 확보, 설비 가동효율 및 에너지 이용효율 또한 우수하다고 연구진은 덧붙였다. 이런 과정을 통해 생산된 오일 제품은 4대 중금속(납, 카드뮴, 수은, 크롬) 등의 환경 규제치 이내라 판매에도 어려움이 없다.
연구책임자 이경환 책임연구원은 "이번에 개발한 기술은 연속식인 동시에 고급 오일을 생산할 수 있는 열분해 오일화로 기술의 한계를 극복했다"고 말했다.