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인류의 생존에 필수적 에너지원인 화석연료는 지구온난화를 유발하는 이산화탄소(CO2) 배출의 주범이다. 그리고 지구온난화는 해수면 상승, 슈퍼태풍, 물 부족 등 엄청난 환경 재앙들을 초래한다.
특히 선진국은 온실가스의 의무적 감축, 개발도상국은 자율적 감축을 제안한 교토의정서 1차 의무이행 기간이 올해로 종료되면서 그동안 상대적 혜택을 누려온 개도국들에도 국제사회의 압박이 거세지고 있다. 지난 2010년 기준 온실가스 배출량 증가속도가 세계 3위인 우리나라는 그만큼 대응책 마련이 시급한 실정이다.
이런 가운데 최근 한국화학연구원 그린화학연구본부 소속 연구팀이 CO2 배출을 획기적으로 저감할 수 있는 석유화학 공정기술을 잇따라 개발, 관련 업계의 이목을 집중시키고 있다. 박용기 박사팀의 '촉매이용 나프타 분해기술을 적용한 ACO(Advanced Catalytic Olefin) 공정'과 박인준 박사팀의 '폐플라스틱 이용, 불소계 윤활유 제조공정'이 바로 그것이다.
먼저 ACO는 에틸렌ㆍ프로필렌 등 기초 석유화학제품을 생산하는 가장 대표적 공정인 나프타 열분해 공정의 친환경성을 향상시킨 신개념 공정기술이다. 촉매를 이용, 낮은 온도에서 나프타를 분해함으로써 기존 열분해법 대비 약 20%의 에너지 비용과 CO2 배출량 감소가 가능하다. 그럼에도 에틸렌과 프로필렌 생산 수율은 오히려 25%나 높다.
박용기 박사는 "석유화학 산업의 전체 에너지 소비량 중 나프타 열분해 공정의 비중이 40% 이상"이라며 "ACO 공정은 에너지 절감, CO2 배출 저감, 생산효율 향상을 통해 기업 경쟁력 제고와 녹색성장을 동시에 꾀할 수 있는 혁신적 녹색기술"이라고 강조했다.
현재 연구팀은 SK이노베이션에 기술이전을 완료한 상태다. SK는 울산에 ACO 플랜트를 상용 가동 중에 있으며 지난해 10월에는 중국 산시성 소재 옌창석유화학과 ACO 공정 라이선스 및 엔지니어링 공급계약을 체결하기도 했다.
박인준 박사팀의 경우 정밀화학기업 니카코리아와 공동으로 대표적 오존층 파괴 물질인 프레온가스를 사용하지 않고 불소계 윤활유를 제조하는 신공정을 개발, 상용화했다. 기존 공정은 프레온가스(CCl2F2)를 4~6단계 증류해 원료를 생산했던 반면 이 공정은 폐플라스틱을 열분해해 불소계 에틸렌과 프로필렌을 얻어 불소계 윤활유를 제조한다. 공정이 2단계로 줄면서 50% 이상의 에너지 소비량 감축 효과가 발현된다는 게 연구팀의 설명이다.
박인준 박사는 "불소계 윤활유는 현존 윤활유 중 가장 우수한 성능을 발휘하면서도 CO2 배출 저감도가 높은 고부가가치 정밀화학 제품"이라며 "지난 2010년 프레온의 생산‧수입이 전면 중단된 후 전량 수입에 의존했던 불소화학 제품의 기초원료를 자급화하고 상용화 제조공정을 확보했다는 데 큰 의미가 있다"고 밝혔다.
현재 니카코리아는 대구 성서공장에 불소계 윤활유와 고분자형 불소계 에테르 중간체를 생산하는 플랜트를 설치, 올 상반기 중 본격적인 상용생산 돌입을 앞두고 있다.
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