폐플라스틱을 고부가가치 소재인 탄소나노튜브(CNT)로 전환하는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다. 25일 UNIST에 따르면 에너지화학공학과 안광진, 임한권 교수 공동연구팀은 마스크 폐기물에서 생성된 혼합 가스를 이용해 탄소나노튜브를 생산하는 방법을 고안했다.

이 기술은 폐플라스틱을 열분해해 메탄, 에틸렌, 프로필렌 등 탄화수소 가스로 변환한 뒤 고온에서 처리해 탄소나노튜브로 전환하는 방식이다. 이 공정으로 생산된 탄소나노튜브는 기존 메탄, 수소 기반 공장과 비교해 이산화탄소 배출량이 적어 친환경적이다. 또 폐기물 분리 과정 없이도 가스를 처리할 수 있는 장점이 있다.

마스크 폐기물을 열분해해 생성된 가스를 활용하면 저렴하게 탄소나노튜브를 대량 생산할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 실험 데이터를 기반으로 탄소나노튜브 생산의 경제적, 환경적 평가를 진행한 결과 공정 타당성을 확인했다. 또 재생에너지 전력 수급을 고려한 시나리오 분석을 통해 이산화탄소 배출량 저감에 기여할 수 있는 탄소중립 전략도 도출했다.

안광진, 임한권 교수는 "열분해 기술의 발전으로 탄소나노튜브 공급량이 늘어나면 에너지 안보에도 기여할 것"이라며 "향수 실험실 수준의 장치를 더 큰 규모로 설계해 실제 산업에 적용할 수 있는 기술을 확보할 계획"이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 지난 6월 28일 온라인으로 출판됐다.

연구는 UNIST 탄소중립실증화센터, 방위사업청, 산업통상자원부, 과학기술정보통신부 한국연구재단, 제이오의 지원을 받았다.