아주경제 신희강 기자 = 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 복합소재기술연구소 탄소융합소재연구센터 고문주 박사팀은 탄소섬유복합소재(CFRP)에서 물을 이용해 고가의 탄소섬유를 회수하는 기술 개발에 성공했다. 이에 KIST 전북분원에서는 25일 탄소섬유 관련기업들을 대상으로 기술이전 설명회를 개최한다고 23일 밝혔다.

CFRP는 강철보다 4분의1 가볍고 10배나 강한 탄소섬유를 이용한 복합재료로 항공・우주, 자동차, 선박, 스포츠 용품 등 산업 전반에 걸쳐 다양하게 활용되고 있다. 지난해 세계 시장은 21조원, 2020년 42조원으로 급성장이 예상되는 첨단 소재다. 국가과학기술전략회의가 10일 발표한 9대 국가전략 프로젝트 경량소재 분야에 포함된 미래 유망사업이다.

이러한 CFRP는 고가의 소재이나 사용 후 폐기 및 재활용 기술은 현재까지 미비했다. 기존에는 매립이나 고온소각방식을 많이 사용하고 있으나 썩지 않는 환경적 문제로 유럽에서 매립방식은 법으로 금지됐다. 고온소각방식 역시 회수되는 물질의 물성 저하 및 열처리로 인한 독성물질 배출로 환경오염의 문제점을 지니고 있다.

이번에 KIST가 개발한 재활용 기술은 물을 반응 용매로 하여 저렴한 첨가제를 사용한 화학적 방법으로 100℃, 10기압의 저에너지가 소요되는 혁신적 기술이다. 이 기술로 재활용할 경우 95% 이상의 탄소섬유 회수율을 보이며 회수된 탄소섬유의 물성도 우수한 강점을 가진 친환경적・경제적 기술이다.

KIST는 관련 기술의 국내 탄소섬유 산업현장에서의 빠른 적용을 위하여 연간 1톤을 처리할 수 있는 규모의 파일롯 플랜트를 제작·운영하여 뛰어난 양산성 및 경제성을 보이는 것을 확인했다.

기존 고온소각법 대비 초기투자비가 10분의1 수준이며, 20년간 장비의 유지보수비가 40분의1 수준으로 경제성이 아주 뛰어나다. 또한 5톤 반응기 기준 연간 250톤의 CFRP를 재활용 할 수 있어 뛰어난 양산성을 확보하고 있다.

또한 물과 저렴한 첨가제만을 사용하며, 적은 에너지를 사용하기 때문에 1500원 내외의 비용으로 CFRP 1kg을 재활용 할 수 있다.

고문주 박사는 "고가의 탄소섬유가 잘 활용되지 않고 버려지고 있는데 문제의식을 느껴 연구를 시작했다"면서 "향후 이를 바탕으로 중국, 미국, 유럽 등 복합소재시장이 규모가 큰 해외시장에도 진출할 계획"이라고 말했다.

이번 기술설명회에서는 1톤 규모의 파일롯 플랜트 처리공정 시연 및 기술 설명, 기술이전 계약 절차 등을 소개할 예정이며, 동 기술의 사업화를 원하는 기업들에게 기술을 이전할 계획이다.