화력발전 애물단지 '석탄재'...‘무기단열재’로 재활용
충남 서산에 연간 3만여t 무기단열재 생산 설비 구축
고온에서 타지 않고 녹아내려 건물 내·외장재로 ‘적합’
‘친환경성’ 갖춰…“폐기물 재활용해 에너지 저감 제품 생산”
석탄화력발전소는 지구 온난화의 주범인 온실가스뿐만 아니라 매년 엄청난 양의 석탄재 폐기물을 배출한다. 문제는 석탄재에 1급 발암 물질인 비소·크롬·납 등 40여가지의 중금속이 포함돼 있다는 점이다. 이러한 석탄재는 환경오염 우려에도 마땅한 재활용 방안이 없어 주로 매립된다. 이마저도 전국의 매립지가 가득 차 대안 마련이 시급한 상황이다.
이런 가운데 석탄화력발전에서 발생하는 폐자원을 재활용해 ‘폐기물 제로’를 달성할 수 있으며 이와 동시에 석탄재 매립으로 인한 환경오염 문제도 해결할 수 있는 기술이 상용화를 앞두고 있다. 국내 중소기업 크레웍스가 개발한 ‘석탄재 활용 무기물 단열재’가 그 주인공이다.
크레웍스는 석탄화력발전소에서 사용되고 남은 석탄재를 재활용해 만든 무기단열재 ‘크레스 울(CRE’s WOOL·가칭)’ 시제품 생산에 성공했다. 올해 초에는 한국화학융합시험연구원(KTR)으로부터 파일럿설비에서 생산된 제품의 테스트를 진행한 결과 ‘나’ 등급의 단열재로 사용하기 적합하다는 판정을 받아 완제품으로 판매도 가능해졌다.
화력발전소에서 석탄을 태우면 비산재인 플라이애쉬(Fly Ash)와 바닥재인 바텀애쉬(Bottom Ash)가 발생한다. 남동발전 영흥본부에서만 하루 배출되는 석탄재 총량은 약 3500t에 달하는 것으로 알려졌다.
크레웍스는 영흥본부로부터 하루 100여t의 석탄재를 공급받아 연간 약 3만여t의 무기단열재를 생산할 계획이다. 이를 위해 올 하반기 400억원을 투자해 충남 서산에 무기단열재 생산설비 착공에 들어가 2024년 하반기 내 준공을 목표로 하고 있다.
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크레스 울을 만들기 위해서는 석탄재와 첨가제를 혼합한 뒤 이를 설비에 투입해 섭씨 1450도에서 용융하는 과정을 거쳐 회전압출방식으로 섬유화하는 과정을 거쳐야 한다. 이 방식은 설탕을 녹인 다음 실처럼 뽑아내 솜사탕을 만드는 것과 같은 원리다. 이 과정을 거쳐 생산된 솜 형태의 울(양모)을 일정한 두께로 압축한 뒤 절단·포장하면 최종품이 완성된다.
크레웍스는 크레스 울이 기존 유기단열재 보다 ▲절연 ▲단열 ▲내화 ▲보온 ▲방음 ▲내마모성 등이 뛰어나다고 설명했다. 또한 불이 붙기 시작하면 심지 역할을 하는 유기단열재와 달리 고온에서 타지 않고 녹아버리기 때문에 유독가스가 나오지 않아 건물 내·외장재로 활용할 수 있다는 점도 특장점으로 꼽았다.
특히 회사는 크레스 울에 대해 ‘친환경성’을 갖춘 제품이라고 강조했다. 이는 탄소중립 달성을 위한 선결과제 중 하나인 건축 부문 에너지 저감을 할 수 있는 ‘단열재’를 생산하는 것 자체가 전 세계적으로 탈탄소 기조에 부합하는 일이며 단열재를 생산하는 원료 자체가 환경오염 원인 중 하나로 꼽히는 폐기물을 재활용했기 때문이라고 힘줘 말했다.
장철 크레웍스 대표는 “전국적으로 매립지가 가득 차다 보니 석탄재 재활용 방안에 대한 연구가 많이 되고 있다”며 “하지만 재활용할 수 있는 기술 개발까지만 이뤄지고, 이를 제품화하는 과정까지는 대부분 도달하지 못한다. 이는 경제성을 가져야 폐기물을 재활용해 제품을 생산할 수 있는 지속성을 지니는 데 그렇지 못하기 때문”이라고 말했다.
이어 “법적으로 유기단열재가 사용되지 못하게 됨에 따라 무기단열재 수요가 폭발적으로 늘어날 것으로 예상돼 경제성과 지속성은 확보됐다”며 “매립되는 석탄재를 크게 줄이고 동시에 더 좋은 품질의 무기단열재 생산을 위한 연구개발(R&D)을 계속 이어나갈 계획”이라고 덧붙였다.
오유진 기자(ouj@electimes.com) 전기신문
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