Hydrothermal Liquefaction(HTL)을 이용한 폐플라스틱 연료화 가능성 평가 = A Feasibility Study of Waste Plastic Fuelization by Hydrothermal Liquefaction (HTL)

국문 초록 (Abstract)

플라스틱은 인간이 원하는 모든 물성을 가지고 있는 물질로써 대부분 산업 분야에 널리 활용되고 있기 때문에 폐플라스틱 발생량은 점차 증가되고 있는 실정이다. 이에 따라 전 세계적으로 폐플라스틱을 재활용하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 현재까지 폐플라스틱의 재활용 기술은 물질 재활용 기술과 RPF(Refused Plastic Fuel)에 의한 연료화 기술이 개발된 바 있다. 이 중 물질재활용 기술은 가장 용이하고 친환경적인 기술이라고 볼 수 있으나, 재활용 대상 원료의 제한성이 크고 재활용 비용 대비 부가가치가 낮으며, 재활용 제품이 다시 폐기물로 재 발생된다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 이유로 고부가 가치 생산물을 얻는 연료화 기술이 적극적으로 추진되고 있다. 폐플라스틱 연료화 기술은 RPF 및 유화 기술 등이 존재하며, 연료화하기 위해서는 열처리 기술을 적용이 필수적이다. 열처리 기술은 반응온도에 따라 액화, 가스화 및 수소화 기술로 분류된다. 기존 열분해 공정들은 고온(350~500℃)에서 이루어져 높은 열에너지를 필요로 하며, 추출된 연료유만을 사용한다. 그러나 반응온도까지 도달하기 위한 에너지소비량을 고려하였을 때 반응온도를 감소를 통해 에너지소비량 개선이 가능한 방안이 필요하다. Hydrothermal Liquefaction(HTL) 반응은 기 수행된 열분해 공정에 비해 상대적으로 낮은 온도조건(200~300℃)과 고압조건에서 반응이 이루어진다. 폐플라스틱을 연료화 하는데 있어서 HTL 공정 적용 시 상대적으로 낮은 온도조건에서 반응되기 때문에 에너지소비량 감소가 가능할 것으로 예상되며, HTL 공정 적용으로 연료유 및 고형연료 생산이 가능하여 추가적인 경제성 확보가 가능할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 기존 열분해 공정과 달리 선정된 각 재질별 폐플라스틱을 연료화 하는데 있어서 HTL 공정 적용을 통해 연료유 및 고형연료를 확보하고자 한다. 이를 위해 각 재질별 폐플라스틱에 대하여 HTL 공정을 적용을 통해 생성된 유류 및 고형연료에 대한 특성 분석을 진행하였다. 본 연구를 통해 안정적인 연료유 및 고형연료 확보가 가능할 것으로 기대된다.