한국과기원, 고부가가치 탄소섬유 회수기술 개발
한국과기원, 고부가가치 탄소섬유 회수기술 개발
  • 조강희 기자
  • 승인 2016.08.23 21:13
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탄소섬유복합소재 재활용 기술이전 설명회
▲ 한국과학기술연구원 전북분원 복합소재기술연구소 탄소융합소재연구센터가 고부가가치 탄소섬유 회수기술을 개발해 이 기술을 이전한다.

[한국에너지신문] 한국과학기술연구원 전북분원 복합소재기술연구소 탄소융합소재연구센터가 고부가가치 탄소섬유 회수기술을 개발해 이 기술을 이전한다.

센터 소속의 고문주 박사팀은 탄소섬유복합소재에서 물을 이용해 고가의 탄소섬유를 회수하는 기술 개발에 성공했다. 전북분원에서는 25일 탄소섬유 관련기업들을 대상으로 기술이전 설명회를 개최한다.

기술설명회는 1톤 규모의 파일럿 플랜트 처리공정 시연 및 기술설명, 기술이전 계약 절차 소개 등의 순서로 이뤄지며, 기술의 사업화를 원하는 기업들과는 기술 이전 계약을 현장에서 체결할 계획이다.

탄소섬유 복합소재는 강철보다 4분의1 가볍고 10배나 강한 탄소섬유를 이용한 복합재료로 항공・우주, 자동차, 선박, 스포츠 용품 등 산업 전반에 걸쳐 다양하게 활용되고 있다. 지난해 세계 시장은 21조원, 2020년 42조원으로 급성장이 예상되는 첨단 소재다. 국가과학기술전략회의가 10일 발표한 9대 국가전략 프로젝트 경량소재 분야에 포함된 미래 유망사업이다.

고가의 소재인 데 비해 사용 후 폐기 및 재활용 기술은 현재까지 없는 것과 다름없었다. 지금까지는 매립이나 고온소각방식을 많이 사용하고 있다. 그러나 자연상태에서 부패가 되지 않는 환경적 문제 때문에 유럽에서 매립방식은 법으로 금지됐다. 고온소각방식 역시 회수되는 물질의 물성 저하와 독성물질 배출 등의 문제는 남는다.

이번에 한국과기원이 개발한 재활용 기술은 물을 반응 용매로 하고, 저렴한 첨가제를 사용해 회수하는 화학적 방법이다. 100℃, 10기압의 저에너지가 소요된다. 이 기술로 재활용할 경우 95% 이상의 탄소섬유 회수율을 보이며 1500원 내외의 비용으로 1kg의 복합소재를 재활용할 수 있다. 회수된 탄소섬유의 물성도 우수한 강점을 가진 친환경적이며 경제적인 기술이다.

기존 고온소각법 대비 초기투자비는 10분의1 수준, 20년간 장비의 유지보수비는 40분의1 수준이다. 또한 5톤 반응기 기준 연간 250톤의 복합소재를 재활용할 수 있다.

한국과기원은 관련 기술의 국내 탄소섬유 산업현장에서의 빠른 적용을 위해 연간 1톤을 처리할 수 있는 규모의 파일럿 플랜트를 운영해 경제성을 확인했다. 향후 양산도 가능할 것으로 보인다.

고문주 박사는 “고가의 탄소섬유가 잘 활용되지 않고 버려지고 있는데 문제의식을 느껴 연구를 시작했다”면서 “향후 이를 바탕으로 중국, 미국, 유럽 등 복합소재시장이 규모가 큰 해외시장에도 진출할 계획”이라고 말했다.


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