울산과학기술원이 폐플라스틱을 고부가가치 소재 탄소나노튜브(CNT)로 전환하는 공정 기술을 개발했다.
울산과학기술원(UNIST·총장 박종래)은 안광진·임한권 에너지화학공학과 교수팀(이하 안 교수팀)이 플라스틱 폐기물 처리 과정에서 나오는 혼합 가스를 이용해 탄소나노튜브를 생산하는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
폐플라스틱을 열분해하면 메탄, 에틸렌, 프로필렌 등 탄화수소 가스가 나오는데 이를 고온 처리(업사이클링)해 탄소나노튜브를 만드는 방식이다.
업사이클링 공정으로 생산한 탄소나노튜브는 친환경적이다. 기존 메탄과 수소 기반 공정과 비교해 이산화탄소 배출량이 적다. 별도 분리 과정 없이 탄화수소 가스를 처리할 수 있는 것도 장점이다.
폐기물 열분해로 생성된 가스를 이용하기 때문에 보다 저렴하게 대량으로 탄소나노튜브를 생산할 수 있다.
안 교수팀은 이 기술을 토대로 재생에너지를 활용한 탄소중립 시나리오를 수립했다. 시나리오에 따라 폐플라스틱 업사이클링으로 생산한 탄소나노튜브의 경제·환경적 영향 평가를 진행하고, 플라스틱 폐기물의 고부가가치 소재로 전환 가능성을 확인했다.
안광진 교수는 “열분해 기술 발전으로 탄소나노튜브 공급량이 늘어나면 에너지 안보에도 기여할 것”이라며 “실험실 수준의 장치를 더 큰 규모로 설계해 실제 산업에 적용 가능한 기술을 확보할 계획”이라고 말했다.
이번 연구는 UNIST 탄소중립실증화센터, 방위사업청, 산업통상자원부, 과학기술정보통신부 한국연구재단, ㈜제이오 지원으로 수행됐다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com