이는 교육과학기술부 21세기프론티어 연구개발사업의 일환인 이산화탄소저감및처리기술사업단의 지원으로 한국화학연구원(원장 김재현)과 (주)니카코리아(대표 김경재)의 연구진들이 7년간의 연구를 통해 원천기술확보에서 상용화까지 성공한 것이다.
이번 성과는 화학(연)이 독자적인 친환경 화학기술을 기반으로 원천기술개발에서 생산기술공정까지 개발, 상용화에 성공했다는 면에서 기존 불소화학산업의 패러다임을 바꾸는 혁신적인 新녹색 기술로 평가되며 핵심기술은 기존기술과 달리 지구온난화의 주범인 프레온 가스를 사용하지 않고 열분해를 통해 폐 플라스틱을 재활용하여 기초원료인 불소계 에틸렌과 프로필렌을 생산하고 이를 활용하여 불소계 윤활유를 제조하는 공정을 개발한 것이다.
불소계 윤활유는 극히 낮은 표면 저항에 따른 뛰어난 윤활성, 넓은 온도 적용범위, 우수한 내식성 등의 장점으로 반도체, 우주항공, 기계 및 방위산업 등 초정밀․극한기술에 활용되며, 현존하는 윤활유 중 가장 우수한 성능을 발휘하는 이산화탄소 배출 저감도가 매우 높은 고부가가치의 정밀화학제품으로, 본 기술은 불소계 윤활유를 제조하는 기술로 다음과 같이 기존의 기술과 차별성을 가진다.
① (폐자원활용 저단계 고효율 공정) 그동안 전세계적으로 온난화 물질인 프레온을 열분해하여 원료를 생산해 왔으나, 불소계 폐 플라스틱을 열분해하여 재활용 원료를 생산하는 공정을 채택함으로써 기존의 4~6 단계 증류공정에서 요구되는 높은 에너지 소비량을 2단계로 50%이상 대폭 감축할 수 있을뿐 아니라 폐자원의 재생에 따른 친환경 공정이다.
② (수입대체효과) 전량 수입에 의존하고 있는 불소화학 제품의 기초원료인 불소계 에틸렌과 프로필렌 등 관련 원료, 중간체 및 최종제품인 불소계 윤활유까지 콤비나트형 개발을 통해 소재의 국내 자급 및 상용화 제조공정을 확보한데 큰 의미가 있다.
③ (순도/전환율 상승) 불순물이 거의 생성되지 않는 열분해 기술에 의한 높은 전환율* 등을 통해 기존의 프레온을 열분해하는 기술에 비해 원가 경쟁력을 확보할 수 있다.
(주)니카코리아는 본 기술을 토대로 최근 대구 성서공장에 유기불소화합물의 기초물질인 불소계 에틸렌과 프로필렌 생산 설비를 500톤 규모로 확대하고, 고분자형 불소계 에테르 중간체 및 불소계 윤활유를 생산할 수 있는 플랜트를 성공적으로 완공하고 시험가동하였다.
이를 통해 공정의 안정성과 경제성을 평가하고 최적의 가동 조건을 검증하여, 2012년 1월 국내 적용과 함께 상업생산을 시작할 예정이다.
지난 10년간 교과부 지원으로 온실가스 감축 기술개발을 이끌어온 이산화탄소사업단의 박상도 단장은 “미국, 일본, 독일 등 극히 일부분의 선진국가만 보유하고 있으며 기술수입도 매우 어려운 기술을 국내 독자기술로 개발하여 상용화까지 성공하게 되어 매우 뜻 깊다”며 “이번 기술을 통해 대한민국이 불소화학 분야의 기술 종속국에서 최정상급 선도국으로 거듭날 수 있을 것”이라고 밝혔다.
교육과학기술부는 앞으로도 전 지구적 문제인 기후변화의 대응과 저탄소 녹색성장을 통한 국가 경쟁력 제고를 위해 산․학․연․관 간의 유기적 협력을 통한 국가 전략적 기술개발을 지속 지원할 계획이다.
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