국내연구진이 합성섬유 및 플라스틱 제조과정에서 나오는 PET 중합폐수에서 메탄·수소 등 신재생에너지 원료를 생산하고 발암물질을 제거하는 기술을 개발했다.
금오공대 김태오 화학소재융합학부 교수팀은 다량의 탄소원과 수소원이 들어 있는 PET 중합폐수를 전기화학적 환원법으로 처리, 신재생에너지로 사용하는 원료를 생산하면서 폐수 내 발암물질을 처리하는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
PET 중합폐수에는 에틸렌글리콜(EG), 테레프탈산(TPA) 등이 들어 있다, 이는 중합반응으로 발암물질(1,4-디옥산)을 생성한다.
현재 PET 중합폐수 처리에는 생물학적 처리법(활성슬러지법), 분리막 생물반응기(MBR) 등 고도산화처리(AOPs)기술 등이 적용되고 있지만 처리효율이 낮은 상황이다. 또 운전비용도 많이 들고 공정도 복잡하다.
김 교수팀은 자체 개발한 무격막형 전기화학적 환원법으로 더 낮은 전압으로 발암물질을 제거하면서 신재생에너지로 이용 가능한 메탄과 수소를 생산하는 데 성공했다고 설명했다.
무격막형 전기화학적 환원법은 격막(이온교환막)을 사용해 선택적으로 이온교환을 유도한 뒤 특정 물질을 생산하는 것으로, 기존 전기화학적 환원법과 달리 격막을 없애고 더 낮은 전압의 전기에너지를 이용해 오염물질을 신재생에너지 원료로 변환시킨다.
이는 기존 처리법보다 운전 비용을 낮출 수 있고, 높은 폐수 처리효율을 얻을 수 있다. 공정도 간단해 기존 처리공정에 응용하면 효율과 운전조건을 개선할 수 있다는 게 연구팀이 설명이다.
한국연구재단 일반연구지원사업을 통해 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지인 '사이언티픽 리포트' 최신호에 게재됐다.