'재활용 불가' 난방용파이프의 변신…업싸이클링 기술 개발

[아시아경제 김봉수 기자] 열을 가하면 굳어져 폐기되던 난방용 파이프를 층간 소음 방지용 제품으로 재활용할 수 있는 기술이 개발됐다. 폐플라스틱을 줄여 갈수록 심각해지고 있는 미세플라스틱 문제를 해소하는 데 기여할 수 있을 것이라는 분석이다.

한국과학기술연구원(KIST)는 홍순만 물질구조제어연구센터 박사 연구팀이 난방용 파이프(가교 폴리에틸렌 파이프)를 제조할 때 발생하는 약 10%의 불량품과 스크랩(부산물), 사용 후 폐기물을 재활용할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 11일 밝혔다. 난방용 파이프는 매년 사용량이 늘고 있지만 열을 가하면 굳어지는 열경화성 수지이기 때문에 재가공이 어려워 대부분을 매립 혹은 소각해 왔다.

연구팀은 연속식 이축 압출 공정에 친환경 초(아)임계 기술을 접목했다. 선택적 탈 가교 반응을 통해 재생 폴리에틸렌 생산에 성공했다. 초(아)임계 유체는 기체의 확산성과 액체의 용해성을 동시에 가지므로 난방용 파이프 소재인 가교 폴리에틸렌 사이의 결합에 침투해 빠른 탈 가교 반응을 유도하고, 높은 열과 압력을 동시에 가해 가교 폴리에틸렌의 분자 사슬을 선택적으로 절단해 폴리에틸렌 고유의 물리?화학적 특성은 보전했다.

이렇게 생산한 재생 폴리에틸렌은 신재 폴리에틸렌과 유사한 분자량과 물성(분자량 Mw 18만 이상)을 가져 건물 경량화 및 층간소음 방지용 슬라브 볼과 전선 보호용 CD(Combine Duct)관 제품으로 업사이클링할 수 있다. 폐 난방용 파이프를 수거해 활용함으로써 원가 절감이 가능하다.

이번 연구성과로 소각처리되던 폐 난방용 파이프를 재활용함으로써 이산화탄소 저감이 가능할 것으로 기대되며, 이를 통해 2050년 탄소중립 달성에 이바지할 수 있을 것으로 전망된다. 또 초(아)임계 유체를 이용한 공정은 인체 및 대기에 해로운 VOC를 유발하는 유기용매 대신 물이나 알코올과 같은 저독성 용매를 사용하고 사용 후 추가적인 분리 공정이 없이 용매를 회수할 수 있어 친환경적이기도 하다.

홍 박사는 "원천기술로서 전량 폐기되고 있는 열경화성 플라스틱의 재활용은 물론, 재생 플라스틱의 급격한 물성 저하를 극복할 수 있는 원료(단량체) 재생기술로 확장 적용이 가능하다”면서 “전지구적 극복과제인 플라스틱 쓰레기 처리 및 미세플라스틱 오염 문제를 해결하는 방안을 제공할 수 있기를 바란다”라고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr