석유 없이 플라스틱을 만든다? 앞으로는 플라즈마 기술을 활용해 무선별의 기존 폐플라스틱에서 플라스틱의 원료인 에틸렌을 생산할 수 있게 되면서 플라스틱의 무한 재활용이 가능해질 것으로 기대됩니다. 한국기계연구원(원장 박상진)은 29일 오후 2시 본관 1층에서 '플라스마 활용 폐유기물 고부가가치 기초원료화 사업단(단장 송영훈, 이하 플라스마 사업단)' 현판식을 갖고 본격 연구에 돌입했습니다.
□ 플라즈마 연구단
플라즈마 연구단은 25년 상반기까지 오픈랩과 기업 연구원과 공동실험을 통해 기술 완성도를 높이고 이후 기업에 기술을 이전, 사업화할 계획입니다.
- 참여 기업과 지역
LG화학, SK이노베이션 등 기업과 대전시, 제주도 등 기술 활용을 연계
- 출연
한국화학연구원, 한국 생산기술연구원, KIST 등이 기술을 발굴하고 검증에 참여.
우리나라는 연구개발 성공률이 95% 이상이지만 투자규모에 비해 경제적 성과는 낮고 혁신 동력으로 이어지지 못하고 있다는 지적이 끊이지 않는 게 사실인데요. 도전적 연구보다는 안정적 연구에 치중하면서 발생한 문제로 코리아 R&D 패러독스의 한계에서 벗어날 수 있는 도전적 연구개발이 시급한 상황입니다. 특히 기술패권 경쟁이 치열해지면서 세계를 선도할 수 있는 기술을 개발해야 한다는 목소리도 많은 게 사실입니다.
플라즈마 사업단은 국가 연구개발 혁신법과 혁신 도전 프로젝트의 일환으로 가장 도전적 연구개발을 추진하게 되는데요.
플라즈마를 이용해 고온에서 짧은 시간 내에 반응케 하고 강제로 중단해 플라스틱에서 바로 에틸렌 생산량을 증가토록 하는 고온 화학반응 방식입니다. 기존 에틸렌은 플라스틱의 원재료로 석유를 활용해 생산해 왔습니다.
□ 플라즈마 사업단의 연구개발 목표
기존 플라스틱 재활용은 다양한 물질의 함유로 제대로 이뤄지지 못했던 게 사실인데요. 플라즈마 사업단의 연구개발 목표는 단계를 대폭 줄여 플라스틱의 무한 재활용으로 자원의 순환을 넘어 자원의 업사이클링입니다.
플라스틱 쓰레기와 석유 사용을 줄여 탄소저감에 기여할 수 있게 됩니다.
송영훈 단장은 30여년전부터 플라스마 연구에 집중, 자동차와 반도체 공장 배출가스 저감 기술을 실증화해 기술력을 인정받습니다. 그는 "기술 개발 시 보통 70%는 실험실 검증을 하고 가는데 이번 연구개발은 변수가 많아 예측할 수 없다. 도전적이고 혁신적인 과제"라면서 조언과 격려, 지적을 당부했습니다. 송 단장은 "이젠 기술 개발이 순환 관계로 바뀌고 있다. 대량 생산하고 대량 폐기하는 방식에서 이젠 자원순환이 이슈"라면서 "우리는 자원의 리사이클링이 아니라 업사이클링 하자는 개념으로 시작했다. 플라스틱을 활용하다가 이를 고온의 플라즈마 반응기에 넣어서 분자마저도 컨트롤해서 플라스틱의 원재료인 에틸렌을 만들려고 한다"며 사업단의 연구개발 취지를 설명했습니다.
그는 이어 "기존에는 석유에서 에틸렌을 생산했는데 그런 경로를 과감하게 없애고 플라스틱에서 바로 에틸렌을 생산하는 것이다. 프로세스 기술도 개발하는 것"이라면서 "아직 화학적 재활용 사례는 거의 없다. 그러나 10년, 20년 뒤에는 유의미한 통계가 나올 것으로 안다"고 강조했습니다.
박상진 원장은 환영사를 통해 "플라스틱의 90% 이상이 버려진다. 그 안에 섞인 물질을 선별하고 다르게 처리해야 하는 문제로 사용하지 못한다"면서 "사업단은 그런 문제를 해결하고 에틸렌 등으로 전환하는 원천기술을 개발할 것이다. 플라스틱을 무한 재순환해 사용할 수 있게 되면서 환경문제도 같이 해결될 것으로 기대한다"라고 말했습니다.
플라즈마 사업단은 200여 개 도전적 연구개발 기획안 중 경쟁을 통해 선정됐으며, 사업비는 3년(22년 4월~25년 3월) 간 270억 원 규모입니다. 연구개발에는 160여 명이 참여할 것으로 예상되며, 과학기술정보통신부와 환경부, 한국환경산업기술원, 한국 연구재단이 지원하게 됩니다.
□ 업사이클링과 리사이클링 차이점
■ 업사이클링
'upgrade'와 'recycling' 의 합성어로, 순우리 말로 '새활용'이라 부릅니다.
단순히 자원을 재활용하는 것을 넘어서 수명이 다해 버려지는 제품에 새로운 기능, 또는 디자인을 추가하여 더 발전된 제품으로 재탄생시키는 것을 말합니다.
■ 업사이클링과 리사이클링 차이점
업사이클링과 리사이클링은 자원을 재순환한다는 점에서 비슷하지만, 수명이 다한 제품의 상태 그대로를 재활용하는 리사이클링과는 다르게, 업사이클링에서는 제품에 새로운 가치를 더합니다. 여러 사회적 기업에서 이 업사이클링을 실천하려고 노력하고 있습니다.
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