오운알투텍, 열교환기의 폐열을 이용한 에너지 절약형 폐냉매의 고순도 분리정제 기술

오존층 파괴물질이면서 냉장고, 에어컨 등 폐가전제품의 재활용 공정에서 배출되는 염화불화탄소(CFCs, Chloro Fluoro Carbon; R-12)는 20년 전 냉매생산이 중단돼 더 이상 생산되지는 않고 있다, 하지만, 기존에 CFC를 사용하는 설비가 여전히 가동 중에 있으므로 이러한 산업체 및 국가기간산업체의 설비를 가동하기 위한 냉매를 충전하려면 재생된 CFC냉매가 필요할 수밖에 없다.

HCFCs (Hydro-Chloro Fluoro Carbon ; R-22)는 CFC와 HFC의 중간물질로 주로 가정용 에어컨 냉매 및 산업용 냉동 및 공기조화설비에 사용되며 사용량은 연간 14,600톤으로 계속 증가되고 있다. HCFCs는 2007년 몬트리올 의정서에 의해 2030년까지 단계적으로 년 5%이상 생산과 판매 감축 일정이 확정됐다. 일명 프레온가스로 불리는 HFC냉매(Hydro Fluor Carbon, R-134a)는 주로 냉장고, 자동차의 냉매, Polyethylene, Polyurethane 발포용 발포제로 많이 쓰이고 있으며 연간 14,000톤 수입 및 소비되고 있다.

이처럼, 환경오염방지와 이산화탄소 저감, 국제규제 강화에 따른 필요성은 물론, 정제 재활용에 따른 경제적 효과를 고려할 때 폐냉매는 반드시 정제 재활용될 필요가 있다. 전 세계적으로 생산되지 않는 냉매에 대한 국가기간산업체의 냉매공급원의 역할을 하는 동시에 정제재사용에 따른 탄소배출권 확보가 가능한 물질이기 때문이다.

㈜오운알투텍은 자동차와 가전의 에어컨, 냉장고 및 산업체의 냉공조설비로부터 폐냉매를 회수해 분리정제 재생하는 기업이다. 2013년 9월 설립 이후, 2014년 6월 국내에서 처음으로 폐냉매를 분리정제 재생하는 기술로 환경부 인허가를 받았다. 오운알투텍에서 2015년 한 해 동안 회수 및 분리정제 재생한 냉매는 버려지는 냉매의 약 10%인 100톤으로, 최소 330,000톤 이상의 이산화탄소 저감효과와 약 45만 달러의 냉매수입 대체효과가 있었다.

기존의 폐냉매 정제재생 분야는 회수장비를 이용해 단일냉매를 냉동유와 수분만 제거하는 것에 불과했으나, 오운알투텍은 자체 개발한 분리정제 재생설비를 통해 여러 가지 냉매가 섞인 오염냉매 및 혼합냉매를 미사용 냉매 수준의 순도로 분리해 KSI3004 재생냉매 규격을 만족했다.

폐가전의 폐냉매 회수결과 에어컨 및 냉장고의 경우 HFC-134a냉매에 약 8%의 CFC-12냉매가, 폐자동차의 경우 HFC-134a냉매에 약 2% 정도의 CFC-12냉매가 혼합돼 있으나, 오염된 냉매를 제거하는 기술은 국내에서 개발되지 않고 있었다. 오운알투텍은 혼합된 냉매의 비등점 차이를 이용해 각각의 냉매로 분리하는 기술을 3년간의 연구개발을 통해 국내 유일의 혼합냉매 분리정제 재생기술을 보유하게 됐다.

이러한 기술은 폐냉매를 분리 정제함으로써 냉매를 재사용 할 수 있도록 해 이산화탄소 저감 했으며, 오존층 파괴물질에도 저감효과가 있다.


(주)한국화이바, 연속식 필라멘트 와인딩공법에 의한 유리섬유강화플라스틱(GRP) 파이프 생산 제조 기술

최근 큰 문제로 부각되고 있는 싱크홀과 관련한 조사에 따르면 서울시에서 발생된 지반함몰(싱크홀) 발생의 약 84%가 노후 하수도관의 손상으로 인한 것으로 조사됐다.

한국화이바는 열경화성 플라스틱에 유리섬유를 투입해, 콘크리트나 금속 재질의 단점인 부식문제를 해결하고, 열가소성 플라스틱에 비해 높은 강도와 내구성을 가지는 유리섬유강화 열경화성 플라스틱(Glass Fiber Reinforced Thermosetting Plastics)상하수도용 파이프, 맨홀 및 펌프장 맨홀을 생산한다.

이렇게 생산된 제품은 배관의 성능유지를 위한 별도의 유지보수가 필요 없어 반영구적이고 타 재질 제품에 비해 연간 보수 및 유지관리 비용을 60%~70% 절약할 수 있다. 한국화이바는 ‘이 같은 GRP 파이프는 품질의 우수성과 경쟁력을 바탕으로 기존 상하수도, 해수, 발전소 및 플랜트 배관공사 관련 사업 분야를 개선할 수 있는 획기적인 기술’ 이라고 소개한다.

일반적으로 유리섬유강화플라스틱관(GRP)을 제조하는 방법은 필라멘트 와인딩(FW)공법과 원심성형 공법이 가장 널리 사용되고 있다. 하지만 필라멘트와인딩 공법으로 제조 할 경우 생산속도가 느리고 완성된 제품의 외면이 깨끗하지 못하며 수밀성과 유리섬유 함침성이 떨어지는 문제점이 있다. 한국화이바에서는 이러한 문제점을 보완하며 성능을 극대화 하기위해 연속식 필라멘트 와인딩(CFW)공법을 개발해 적용했다.

연속식 필라멘트와인딩 공정은 원주방향 보강섬유 및 길이방향 보강섬유의 적층이 이뤄지기 때문에 지중매설시 GRP관의 외압강성을 증가시킬 수 있고, 생산 공정이 연속적으로 이뤄지기 때문에 생산속도를 증가시켜 단위 시간(DN400 기준: FW-40m/day->CFW->240m/day) 내에 많은 양의 GRP관을 생산 할 수 있다. 또한, 내·외면이 깨끗해 유속계수 및 조도계수가 높아 동일 관경에 비해 더 많은 물을 수송할 수 있는 장점을 가지고 있다. 한국화이바는 이러한 기술력을 바탕으로 녹색기술인증을 획득한 바 있다.