▲ `화학연-리뉴시스템 기술이전 협약식`에 참석한 (좌부터 )리뉴시스템 이종용 대표이사와 화학연 이미혜 원장.

국내 연구진이 상온에서 폐플라스틱을 화학적으로 분해해 플라스틱 합성 이전의 원료로 되돌리는 원천기술을 개발해 기업에게 이전해 상용화에 나선다,

한국화학연구원(원장 이미혜)은 ㈜리뉴시스템(대표 이종용)과 저온에서 폐PET를 완전분해할 수 있는 해중합 기술이전 협약식을 23일 화학연에서 개최했다고 밝혔다.

해중합 기술이란 플라스틱처럼 수백개 이상 단위체가 서로 결합해 이뤄진 고분자를 화학적으로 분해해 이전 원료로 되돌리는 기술이다.

현재 폐플라스틱 재활용은 분류·파쇄·세척하는 물리적 재활용 과정을 거쳐, 기존 제품보다 품질이 떨어지고 재활용 횟수도 제한적이라는 단점이 있다.

이에 화학적 재활용을 통해 폐플라스틱을 소재 합성 이전의 원료로 되돌릴 수 있는 기술개발이 이뤄졌다. 하지만 해중합 기술은 고온·고압 조건에서 수행되고 오염 물질 제거를 위한 많은 에너지가 요구되는 특성을 지녀 상용화가 어려웠다.

연구팀은 폐PET병을 상온에서 적은 양의 에너지만으로도 완전히 분해해 재원료화 함으로써, 기존 석유 유래 제품을 대체할 수 있는 자원 재순환형 기술(메탄올리시스 반응기술)을 개발했다.

상온에서 높은 반응성을 나타내는 저가 촉매를 반응에 적용하고 부반응을 제어할 수 있는 공정 기술을 도입해 고부가 단량체인 디메틸테레프탈레이트(DMT)를 고수율·고순도로 제조했다.

또한 DMT를 반응중간체로 사용해 100℃ 이하의 저온에서 다양한 고부가 재생 단량체를 제조할 수 있는 플랫폼 기술을 개발했다. 이는 재생원료의 가격이나 시장수요의 변동에 유연하게 대처할 수 있는 다목적 친환경 소재 제조공법이다.

연구팀은 그 외에도 유색·저급 PET 및 폐폴리에스터 섬유 등을 재활용할 수 있는 다양한 기술을 개발해, 폐플라스틱 화학적 재활용 기술의 국산화뿐만 아니라 해외 기술시장 진출까지 노릴 수 있는 상용 해중합 공정기술 개발에 박차를 가하고 있다.

조성모 박사는 “이번 기술은 폐플라스틱 화학적 재활용 기술의 국산화뿐만 아니라 해외 기술시장 진출에 기여할 것”이라고 설명했다.

화학연은 이번 연구성과를 ㈜리뉴시스템에 기술이전해 파일롯 규모의 연속 실증설비(PET 처리 기준, 연간 10,000톤 규모) 구축을 진행하고 있다.

㈜리뉴시스템은 연내 공정 최적화를 마무리할 예정이며, 축적된 시제품 생산 경험을 바탕으로 2023년에는 안정적인 생산설비의 개념 완성과 함께 본격적인 사업화를 준비할 계획이다.

화학연구원 이미혜 원장은 “이번 성과는 전 세계적으로 대두되고 있는 폐플라스틱의 환경오염 문제를 완화하고, 전량 수입에 의존하던 기존 석유화학제품 원료를 폐자원으로부터 얻을 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다”고 말했다.