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탄소산업이 국가 100년 미래를 끌어갈 신성장동력 사업으로 꼽히고 있는 가운데 탄소로 제품을 만들고 난 후 남은 폐기물 등에 대한 처리 방안이 큰 문제점으로 떠오를 전망이다.

국내에는 탄소섬유를 이용한 기초 제품을 생산하는 초기단계로 아직 환경 및 효율성 등에 대한 별다른 문제점은 발생하지 않았지만 탄소 관련 기업들이 늘어나면서 향후 직면할 당면과제로 부상하고 있다.

이런 가운데 도내 한 중소기업이 국내 최초로 탄소섬유를 만들고 남은 부유물을 다시 탄소섬유 복합재료로 재활용하는 기술개발에 나서 관심이 모아지고 있다.

주인공은 바로 익산 낭산면에 본사를 두고 전주 팔복동 탄소융합부품소재 창업보육센터에 입주해 있는 (주)유광화학(대표 국광호)이다.

유광화학은 지난 2011년 1월 설립돼 넥솔론과 조선내화 두 곳에 siC/si 혼합분말과 디에틸렌글리콜을 납품하는 제조업체로 월 1200톤을 생산할 수 있는 공장을 가동하고 있다.

이 업체는 폐실리콘에서 나오는 슬러지를 진공 증발시키는 공법으로 siC/si 혼합분말과 디에틸렌글리콜을 제조해 일본과 중국시장 진출을 앞두고 있다.

특히 CFRP(탄소섬유강화플라스틱)로부터 다시 탄소섬유를 회수해 이를 재활용, 제품화시키는 기술개발(리사이클링)에 매진하고 있다.

현재 탄소 관련 제품을 만들고 남은 잔재물이나 폐기물은 매립하거나 소각하는 방법밖에 없다.

그러나 문제는 인체에 유해한 이 폐기물을 매립해도 영구적으로 잔재가 존재하며, 고비용이 들어가 효율성이 떨어진다는 점이다.

유광화학은 이런 문제점을 해결하기 위해 세계적으로 폐기되고 있는 CFRP 수요를 조사, 한국시장이 전세계 시장에서 차지하는 비율이 5.8%에 그친다는 점과 향후 폐기 수요량이 대폭 증가할 것으로 보고 연구 기술개발에 주력하고 있다.

유광화학이 개발하려는 핵심기술은 ‘과열 수증기에 의한 탄소섬유강화플라스틱으로부터 플라스틱 분리(탈지) 기술’로 과열수증기를 이용하면 기존 공기 이용방법에 비해 열전달이 3~4배 빠르며, 건조시간도 10배 가까이 빠르다.

실제 일본에서 개발한 CFRP 처리 기술의 경우 플라스틱을 뽑아내기 위해 소요되는 시간이 137시간이 걸리지만 유광화학의 과열수증기 열분해 시스템을 이용하면 17시간으로 단축됐다.

기존의 CFRP 분리 방식이 물로 씻어 내는 습식이었다면 유광화학은 건식 상태에서 이를 진공으로 분리하는 기술개발에 성공했고 이를 특허출원했다.

한마디로 100~700도의 과열수증기로 CFRP를 탄화건류해 재생탄소섬유를 회수하는 것으로 탄소 제품을 만들고 남은 잔재물을 이용해 다시 이를 탄소제품을 만들기 위한 원료로 재생산시키는 것이다.

유광화학은 현재 한국탄소융합기술원 및 전북대와 MOU를 체결해 공동으로 연구를 수행하고 있으며, 이 기술이 성공적으로 개발될 경우 탄소를 이용한 첨단 미래소재 플라스틱 자동차 등을 만들 수 있게 된다.

국광호 대표는 “인체에 유해한 화학 폐기물을 매립한다고 해서 이 폐기물은 없어지는 것이 아니라 영구적으로 땅속에 존재하는 것”이라며 “폐기물을 다시 분해해서 탄소 원료를 뽑아내는 리사이클링 사업에 열정을 쏟아 부을 계획”이라고 밝혔다.

이어 “일본이나 유럽 등에서 이와 비슷한 연구 개발이 진행 중에 있고 일부 처리 방법을 개발해 중간제품까지 생산해 내는 성과를 거두기도 했다”며 “국내에서 그것도 전북이 탄소의 메카로 불리는 만큼 탄소를 이용해 다시 탄소를 만드는 기술개발을 성공해 내겠다”고 덧붙였다.