사업과제

연구목적: 본 연구의 목적은 초임계유체를 이용하여 대전시에서 발생하고 있는 대표적인 고분자 폐기물을 비교적 낮은 온도 조건에서 원래의 저분자 물질로 환원시키거나, 이산화탄소와 물과 같은 기체 생성물로 변환시킴으로서, 매립, 소각 및 기존의 열분해 기술의 문제점을 해결하면서 폐기물을 자원으로 재활용할 수 있는 새로운 초임계 분해 기술을 개발하는 것이다.

주요내용: ○폐플라스틱, 특히 PET을 중심으로 국내 폐기물의 발생 현황과 처리 실태에 관하여 조사하였다.
○폐플라스틱의 재활용 기술의 현황을 조사하였다.
○PET를 monomer로 분해하는 기존 기술의 차이와 문제점을 검토하였고, 초임계유체를 이용한 PET 분해 기술의 특징과 장점에 관하여 조사함으로서 초임계유체 기술을 사용하는 타당성을 연구하였다.
○고분자 폐기물을 분해하기 위한 초임계 반응장치를 설치하였다.
○고분자 폐기물로서 회수가 용이한 poly(ethylene terephthalate) (PET)를 대상으로 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 PET를 단량체인 dimethyl terephthalate (DMT)와 ethylene glycol (EG)로 분해하는 실험을 수행하였다.고, 현재까지의 실험 결과를 검토하여 최적 운전 조건을 설정하였다.
○PET의 분해에 미치는 반응온도와 반응압력, 반응시간의 영향을 관찰하여 PET 분해 반응의 최적 운전 조건을 확립하였다.
○초임계 메탄올을 사용하여 PET를 분해시킬 때 생성되는 분해 생성물을 분석하는 방법을 확립하였다.

연구결과 활용: ○초임계 메탄올을 사용하여 PET를 분해하는 연구를 보다 심도 있게 수행하여 최적 공정 조건을 확립한다면, 대전 지역의 재활용 관련 기업으로의 기술 이전을 추진할 수 있다고 본다.
○PET 분해 실험을 통하여 축적한 초임계 메탄올을 이용한 methanolysis 기술을 다른 폐플라스틱 물질, 예를 들어 poly(ethylene 2,6-naphthalene dicarboxylate) (PEN) 고분자나 poly(butylene terephthalate) (PBT) 고분자의 분해에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
○본 연구결과에서 얻은 기술을 응용함으로써 초임계유체를 이용하여 천연고무, 합성고무, 폐타이어 등 고무류를 저분자 물질로 분해하여 오일로 에너지 자원화시키는 연구를 할 수 있다.