폐플라스틱으로 '탄소나노튜브' 만드는 기술개발

이재은 기자 / 기사승인 : 2024-07-25 10:47:03
  • -
  • +
  • 인쇄
▲마스크 폐기물로부터 탄소나노튜브를 생산하는 업사이클링 공정 (자료=UNIST)


국내 연구진이 폐마스크 등 폐플라스틱을 이용해 고부가가치 소재인 '탄소나노튜브'(CNT)를 생산하는 기술을 개발했다.

25일 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 안광진 교수와 임한권 교수 공동연구팀은 마스크 폐기물을 열분해하는 과정에서 만들어진 혼합가스를 이용해 탄소나노튜브를 생산하는 방법을 고안했다고 밝혔다.

탄소나노튜브(Carbon Nanotube)는 원통형 모양의 나노 구조를 가지는 탄소 동소체로 열적, 전기적, 기계적 특성이 우수해 전도성 소재, 자동차 부품, 배터리 도전재 등으로 널리 사용된다.

열분해(Pyrolysis)는 무산소 및 고온 조건에서 화합물을 분해해 두 가지 이상의 새로운 물질을 생산하는 반응으로, 플라스틱과 같은 유기 고분자의 열분해는 일반적으로 300℃ 이상에서 수행되며 가스, 오일, 고체 잔여물이 생성된다. 연구팀은 마스크 폐기물을 열분해시켜 메탄, 에틸렌, 프로필렌 등의 탄화수소 가스로 변환시킨 다음, 이를 고온에서 처리해 탄소나노튜브로 전환했다.

이 방식은 기존 메탄과 수소 기반 공정으로 탄소나노튜브를 생산하는 방식과 비교하면 이산화탄소 배출량이 적다. 또 폐기물 분리과정없이도 가스를 처리할 수 있는 장점이 있다. 연구팀이 개발한 방식으로 CNT를 생산했을 때 비용은 1kg당 2999달러로, 기존 방식으로 했을 때 비용인 2930달러와 비교했을 때 큰 차이가 없다.

하지만 플라스틱 폐기물 처리비용을 감안하면 기존 방식보다 더 경제적이라는 게 연구팀의 설명이다. 마스크 폐기물은 대부분 소각되거나 매립된다. 극히 일부만 재활용되고 있는데 이마저도 생산품의 품질 및 처리가 제한적인 물리적 방식으로 이뤄지고 있다.

안광진 교수는 "마스크 외에도 폴리프로필렌(PP) 재질의 폐기물이면 별도 선별수거 없이 공정에 투입할 수 있다"면서 "향후 플라스틱 폐기물 규제로 인한 비용발생을 감안하고, 공정 효율화도 꾀하면 기존 방식보다 생산비용이 훨씬 저렴해질 수 있을 것"이라고 내다봤다.

뿐만 아니라 열분해에 필요한 전력을 재생에너지로 조달하게 되면 탄소중립도 실현할 수 있어 환경적 이점이 극대화될 수 있다는 것이다. 연구논문의 제1저자 김희향, 남언우 연구원은 "공정 규모를 확장하고 신재생에너지로 전력 수급까지 확보된다면 를저렴한 비용으로 생산할 수 있다"면서 "이산화탄소 발생량도 획기적으로 줄일 수 있을 것"이라고 밝혔다.

임한권 교수는 "향후 실험실 수준의 장치를 더 큰 규모로 설계해 실제 산업에 적용 가능한 기술을 확보할 계획"이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 지난 6월 28일 국제학술지 '화학공학저널'(Chemical Engineering Journal) 온라인에 게재됐다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

KB국민은행, 서울숲에서 어린이 꿀벌 체험 프로그램 진행

KB국민은행은 생태계 다양성 보전에 앞장서고자 서울숲 꿀벌정원에서 어린이 꿀벌체험 '안녕, 꿀벌' 프로그램을 진행한다고 22일 밝혔다.이번 프로그램

22일 지구의 날...뷰티·식품업계 '기후감수성' 살리는 캠페인 전개

뷰티·식품 등 유통업계가 4월 22일 지구의 날을 맞아 '기후감수성' 소비 트렌드를 반영한 다양한 친환경 캠페인을 전개한다.동원F&B는 제주 해안

'친환경 소비촉진'...현대이지웰, 국내 첫 '온라인 그린카드' 도입

현대이지웰이 국내 최초로 '온라인 그린카드'를 도입해 친환경 소비촉진에 나선다. 현대백화점그룹 계열 토탈 복지솔루션기업 현대이지웰은 21일 한국

경기도, 사회적경제조직·사회복지기관에 'ESG경영' 지원한다

경기도가 오는 5월 16일까지 'ESG 경영지원 사업'에 참여할 도내 사회적경제조직 및 사회복지기관을 모집한다고 21일 밝혔다.사회적경제조직과 사회복지

BP, 기후전환 실패에 '주주 반발'...주주 24.3%가 회장 연임 반대

BP의 친환경 전환 전략이 실패하면서 투자자들의 반발에 직면했다.가디언, CNBC 등 외신들은 17일(현지시간) 열린 BP 정기 주주총회에서 주주의 약 4분의 1

포스코 '그린워싱'으로 공정위 제재...허위·과장 광고

객관적인 근거없이 철강 자재를 '친환경 제품'이라고 홍보하는 등 '그린워싱'(Greenwashing·위장 환경주의)'을 한 포스코가 공정거래위원회의 제재를

기후/환경

+

산불 트라우마 '의사결정' 능력에도 영향..."적절한 결정 못해"

산불 등 기후재해를 겪은 생존자들이 그렇지 않은 사람에 비해 적절한 의사결정을 잘 내리지 못한다는 연구결과가 나왔다. 오랜시간 기다리면 더 큰

"한국 2035년까지 온실가스 61% 감축 가능"...어떻게?

우리나라는 국제감축 활용 없이도 2035년까지 2018년 대비 온실가스를 61% 감축 가능하다는 주장이 나왔다.21일 기후솔루션과 미국 메릴랜드대학 글로벌

한여름엔 어쩌라고?...4월 중순인데 벌써 49℃ '살인폭염'

몬순 우기를 앞둔 인도와 파키스탄이 벌써부터 살인폭염에 시달리고 있다.보통 5~6월에 폭염이 절정에 이르는 시기인데 이 지역은 4월에 벌써부터 연일

전세계 농경지 15% '중금속 범벅'...14억명이 위험지역 거주

전세계 농경지의 약 15%가 중금속에 오염돼 있는 것으로 밝혀졌다. 중금속 위험지역에 거주하는 인구는 약 14억명에 달할 것이라는 추정이다.17일(현지

[영상] 홍수로 물바다 됐는데...'나홀로' 멀쩡한 집

미국의 한 마을 전체가 홍수로 물에 잠겼는데 나홀로 멀쩡한 집 한채가 화제다. 이 집은 마치 호수에 떠있는 듯했다.미국 남부와 중서부 지역에 지난 2

끝없이 떠밀려오는 '미역 더미'...제주 해수욕장 '날벼락'

제주시 유명 해수욕장인 이호해수욕장이 미역 쓰나미가 덮쳤다.최근 이호해수욕장 해변으로 엄청난 양의 미역더미가 떠밀려오면서 이를 치우는데 고

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+