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<사진1> GreenPol™(사진. SK이노베이션)
이산화탄소 플라스틱 제품의 상용화, 멀지 않았다!
친환경 기능도 우수해야하지만, 가격경쟁력이 관건!
이산화탄소도 자원으로 재활용?
전 세계적으로 온난화의 주범인 ‘이산화탄소(CO₂)’를 줄이기 위한 노력이 한창이다. 이산화탄소는 에너지가 낮아 화학적으로 매우 안정한 기체로, 이를 화학적으로 변형시켜 사용하기 위해서는 많은 양의 에너지가 필요하다.
대표적인 온실가스인 이산화탄소를 처리하는 현실적인 대안 중 하나인 CCS(Carbon Capture and Storage)는 이산화탄소를 포집해 액체로 만들어 쓰레기처럼 매립하는 기술이지만, 접근 가능한 저장소가 한정되어 있으며 대량의 이산화탄소를 장거리 운송하기 위한 파이프 라인 등의 인프라 구축을 우선적으로 해결해야 한다는 한계점이 있다.
그 대안인 CCU(Carbon Capture and Utilization) 기술은 이산화탄소를 자원으로 재활용하는 적극적인 이산화탄소 처리 기술로, 비용대비 효과적인 온실가스 감축 방안의 하나로 세계적으로 인정되어 오고 있다. 그러나 이 기술의 실현에는 고 투자비용, 유해한 포집제의 대기 방출 가능성, 잠재적 저장능력의 한계와 불확실성, CO₂ 지층 저장의 안전성(누출 가능성)에 대한 대중적 저항의 증가라는 문제에 직면하고 있는 실정이다.
<사진2> 이산화탄소 플라스틱의 Applications 예(사진. SK이노베이션)
친환경 플라스틱 ‘그린폴’ 조만간 상용화 예정
전술한 바와 같은 상황에 이산화탄소로 만든 친환경 플라스틱 ‘그린폴’이 조만간 상용화될 것이라는 전망이 나와 이슈다.
SK이노베이션은 최근 이산화탄소로 플라스틱 원료인 폴리머(Polymer)를 만드는 기술 개발을 완료해 올해 안으로 사업화 여부를 확정할 예정이라고 밝혔다.
동사는 2008년 아주대학교와 함께 이산화탄소를 폴리머로 전환시키는 촉매기술을 개발한 이후 대전 SK이노베이션 기술원에 연구용 시험설비인 파일럿 플랜트를 두고 연구원 16명으로 구성된 그린폴 프로젝트팀을 운영 중이다.
신기술을 활용하면 기존 원료의 40%를 이산화탄소로 대체할 수 있을 것으로 예상된다. 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 회수·저장하는 것에서 한 발 더 나가 친환경 신소재로 상업화함으로써 석유화학제품인 나프타 사용을 절감하고, 탄소 배출권까지 확보하는 장점을 보일 것으로 판단되기 때문이다.
또한, 연소시 물과 이산화탄소로 분해돼 일산화탄소 등 유해가스가 발생하지 않고, 일반 플라스틱보다 투명성과 산소·수분 차단성 등이 뛰어나다는 특징을 가지고 있다.
SK이노베이션의 관계자는 “기술 개발을 마치고 사업화를 검토하는 단계이며, 친환경 제품인데다가 기능도 우수하지만 가격이 비싼 게 흠”이라며, “현재 건축용 자재·식품 포장재·포장용 필름 등 해당 제품이 필요한 분야에 대한 수요를 파악 중”이라고 밝혔다.
SK이노베이션은 2020년까지 연간 200만t 규모의 그린폴 생산 시설을 설립해 연간 매출 5조원, 탄소배출권 100만t 확보를 달성하겠다는 포부를 밝히기도 했다.
<사진3> 이산화탄소 소재 침대 매트리스(사진. 바이엘)
이산화탄소 활용기술 논의 활발
해외에서도 이산화탄소 활용 기술에 대한 논의가 활발하다.
독일의 첨단소재업체인 바이엘 머티리얼사이언스는 2016년부터 이산화탄소를 소재로 한 폴리우레탄 폼으로 침대 매트리스를 생산하겠다고 발표했다.
바이엘은 정부의 지원을 받는 산학공동연구 프로젝트 ‘CO₂드림 프로덕션’에 참여해 아헨 공대에 CAT 촉매 연구센터를 설립하고, 이산화탄소로 폴리우레탄의 원료인 폴리올을 만들기 위한 연구를 진행해왔다.
동사는 독일 도르마겐 지역에 1천500만 유로(약 209억 원)를 투자해 연간 5천t의 폴리우레탄 폼을 생산할 수 있는 설비를 구축할 예정이다.
또한 침대 매트리스뿐 아니라 가구, 자동차 부품, 냉장설비, 건물 단열재, 운동화 등 다양한 일상용품으로 범위를 확대하겠다고 밝혔다.
<'월간 플라스틱산업기계' 7월호에 게재되었습니다.>
