일본의 오카야마 대학 공학부 오스다니 쥰(Osdani Jun) 조교수와 나가타(Nagata) 엔지니어링(주)은 폐기물의 파쇄물에 포함되는 플라스틱이나 금속 등 비중이 다른 소재를 액체를 이용하지 않는 건식법으로 비중 분리 회수 가능한 기술의 개발에 성공했다.

이 기술은 분체를 하부로부터의 송풍으로 유동화시킬 때 발생하는 유동층이 액체에서 할 때와 유사하다는 성질을 이용한 것으로, 종래 방법인 액체를 이용한 습식 비중 분리법에서 발생하는 특유의 문제를 가지지 않는 대체 기술로서 기대되고 있다.

기술의 개발 배경은 환경 문제에 대한 관심으로 폐기물 리사이클이 사회에서의 요구에 머물지 않고 거국적인 정책이 되고 있다. 폐기물은 플라스틱이나 금속 등 여러 가지 소재로 구성되는 혼합물이며, 리사이클을 위해서는 각 소재로 분리할 필요가 있다.

소재 분리 기술로서 액체를 이용한 습식 비중 분리법이 폭넓게 이용되고 있지만, 폐수 처리나 분리 후 건조 공정이 필요하며 장치로부터의 액 누설, 비중 조정제의 고비용, 한랭지나 수자원이 부족한 장소에서는 이용이 곤란한 등 여러 문제가 있어 대체 기술로서 건식 분리법의 개발이 요구되고 있었다.

한편, 원유 매장량의 한계와 원유가격의 상승에 의해 대체 에너지원의 개발·확보가 현재 추진되고 있다. 열원으로서 열 리사이클이 가능한 폐플라스틱에 대한 관심이 가까운 미래에 더욱 커질 것으로 예상되어 폐플라스틱을 소각할 때 연소로의 부식 등을 억제하기 위해 폐플라스틱 중 염소 함유 플라스틱 분리 제거가 강력하게 요구되고 있다.

이로 인한 습식 비중 분리법의 대체 기술로서 고기 유동층 액체의 유사한 성질을 이용한 건식 비중 분리법 기술과 실용화를 가정한 연속 분리 회수 장치가 개발되었다.

이 기술의 특징은 습식 비중 분리법이 가지고 있는 여러 문제가 없고 특히 운전비용 면에서 대폭적인 저감을 실현하며 비중차이 0. 2의 혼합물체를 연속 분리 회수 가능하고 고기 유동층의 외관 비중을 0. 4~4.0의 범위에서 제어할 수 있어 여러 가지 비중을 가진 폐기물 처리에 대응 가능하며 젖지 않는 분체를 유동화 매체로서 이용함으로써 습윤 폐기물 처리에 대응 가능한 점 등을 들 수 있다.

또한 폐플라스틱의 열 리사이클에서의 과제 극복으로 본 기술이 가치가 있는 점으로서는 폐플라스틱과 구리 철사 등의 비철금속을 순도 및 회수율이 모두 90 % 이상의 정도로 분리 회수할 수 있으면서 폐플라스틱 중의 염소 함유 비율을 1wt % 이하로 저감할 수 있다는 점 등을 들 수 있다.

향후 실용화를 위한 기술을 위해서, 연속 분리 회수 장치의 장기 시험에서 얻을 수 있던 데이터를 기본으로 보다 높은 내구성을 가지며, 보수·유지를 적게 하는 장치의 설계 개발이 실시될 것이다.

그리고 본 작업과 평행하여 본 기술 도입에 관심을 보이는 리사이클 사업자나 가전·자동차 메이커 등 적극적으로 모집하여 통상의 리사이클에서 지금까지 가장 장벽이 되고 있던 경제성 문제를 해결할 수 있도록 본 기술을 실용화하는 것이 목표이다.

홍순우 기자/kip@packnet.co.kr