젖은 커피찌꺼기, 90초 만에 '무연탄급 연료'로…건조 공정도 없앴다[과학을읽다] 작성일 05-20 35 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">지질자원연, 세계 첫 '화염 플라즈마 열분해' 기술 개발…황 성분 제거·처리속도 최대 240배 향상</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="GM9h83yOjf"> <div contents-hash="67f561adde199406f18252d86883300a427fd55a3a9cb6a186237c2073ddb042" dmcf-pid="HR2l60WIoV" dmcf-ptype="general"> <p>버려지는 젖은 커피찌꺼기를 별도 건조 과정 없이 단 90초 만에 무연탄 수준의 고급 연료로 바꾸는 기술이 국내에서 개발됐다. 음식물 쓰레기나 슬러지 같은 고수분 유기성 폐기물 처리에도 적용 가능해 탄소중립형 폐자원 활용 기술로 주목된다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bb4e69a458d58769252528229bf815ff06eced52ab694a1e891eda507439068b" dmcf-pid="XeVSPpYCj2" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="화염플라즈마 공정 처리 과정. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/akn/20260520104702012vmbw.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="GCn5L20Hjh" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/akn/20260520104702012vmbw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 화염플라즈마 공정 처리 과정. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="44c29cad13f343edeb1af95b52bd777d86691d9191da3320fa47a4fbdd898f6b" dmcf-pid="ZdfvQUGho9" dmcf-ptype="general">한국지질자원연구원(KIGAM)은 박태준 자원활용연구본부 책임연구원 연구팀이 ㈜갓테크와 공동으로 수분 약 55%를 함유한 커피찌꺼기를 건조나 탈지 과정 없이 고품위 바이오차(Biochar)로 전환하는 '화염 플라즈마 열분해(Flame Plasma Pyrolysis·FPP)' 기술을 세계 최초로 개발했다고 20일 밝혔다.</p> <p contents-hash="91cac2754e6abe4988d850722fcb0b4cb0b7f5a51a12598511aa1bc9d70e7ad8" dmcf-pid="5J4TxuHlcK" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 Chemical Engineering Journal에 게재됐다.</p> <div contents-hash="0ef965296c900f20c06e0390245aeb88c07d512150bfa57c42c6e6a51b315915" dmcf-pid="1i8yM7XSgb" dmcf-ptype="general"> <p>기존 고수분 유기성 폐기물 열분해 공정은 수분 제거를 위한 사전 건조 과정이 필수여서 에너지 비용과 공정 복잡성이 크다는 한계가 있었다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f796946bf284bed78f9f7baab49dfe1bb09fd9eba86ffac4bd327bf69c617d84" dmcf-pid="tn6WRzZvNB" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="커피찌꺼기 활용 바이오차 제조를 위한 기존·신규 공정 비교도(기존 공정 Vs. 화염플라즈마 공정). 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/akn/20260520104703279xtir.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="B0brKXCEag" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/akn/20260520104703279xtir.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 커피찌꺼기 활용 바이오차 제조를 위한 기존·신규 공정 비교도(기존 공정 Vs. 화염플라즈마 공정). 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="f3d995f442266d3a3c7ab2689879a180f6cb9fd8096ded2bc67978793abf1fd0" dmcf-pid="FLPYeq5Tgq" dmcf-ptype="general">연구팀은 LPG(액화석유가스)와 압축공기를 연소시켜 약 800~900도의 대기압 화염 플라즈마를 생성한 뒤, 이를 이용해 젖은 커피찌꺼기를 직접 처리하는 방식을 개발했다. 초고온 환경에서 내부 수분이 순간적으로 기화되며 발생하는 '팝콘 효과(popcorn effect)'를 활용해 탄화 반응을 빠르게 유도하는 원리다.</p> <p contents-hash="bc00a3852c3fb118347361048f6ffdbb590ed3b8a2b19f89a0a63e27d131a103" dmcf-pid="3oQGdB1yaz" dmcf-ptype="general">특히 이 과정에서 수분은 단순 제거 대상이 아니라 반응을 촉진하는 수증기 활성화제로 작용해 다공성 구조 형성과 반응 속도 향상에도 기여했다고 연구팀은 설명했다.</p> <div contents-hash="d34d1c09c43f153c9fd854c8cbc322b8a1f9cff4deb39fb1e0719a8c8faba2c7" dmcf-pid="0gxHJbtWk7" dmcf-ptype="general"> <p>실험 결과 연구팀은 90초 처리만으로 기존 커피찌꺼기(21.8MJ/kg)보다 약 33% 높은 29.0MJ/kg 수준의 발열량을 확보했다. 이는 일반 무연탄과 유사한 수준의 고체연료 특성이다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2686d0b333cd6919c7fa25729c69730d66c3c46036784f6d95121d2d81f87dc5" dmcf-pid="phkbmJfzau" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="박태준 책임연구원. KIGAM 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/akn/20260520104704545kijn.jpg" data-org-width="300" dmcf-mid="Y9zm9ZhDc4" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/akn/20260520104704545kijn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 박태준 책임연구원. KIGAM 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4be539103dc4b889ca4694646852e1c7087007cd49f3b89753d79ae57823e310" dmcf-pid="UlEKsi4qoU" dmcf-ptype="general">고정탄소 함량은 기존 대비 약 3배 증가했고, 황 성분은 완전히 제거돼 연소 과정에서 황산화물(SOx)이 발생하지 않는 친환경 특성도 확인됐다. 비표면적 역시 크게 증가해 향후 활성탄 전구체나 흡착 소재로의 활용 가능성도 제시됐다.</p> <p contents-hash="70ba7989bd0811300ade484575eb9cb100669e1de6cd23484213ee28bde22063" dmcf-pid="uSD9On8Bop" dmcf-ptype="general">연구팀에 따르면 이번 기술은 기존 수열탄화 공정보다 최대 240배, 반탄화(토레팩션) 공정보다 약 20배 이상 처리 시간을 단축할 수 있다. 또 전기 기반 플라즈마 장치보다 에너지 소비를 줄일 수 있어 경제성과 친환경성을 동시에 확보했다는 평가다.</p> <p contents-hash="87739c7811a72508b011cd5a7fdf7ba0f357fba7546cfa444544441ea376f5bf" dmcf-pid="7vw2IL6bj0" dmcf-ptype="general">박태준 책임연구원은 "폐기물을 단순 처리 대상이 아닌 고부가가치 에너지 자원으로 전환하는 새로운 기술적 패러다임을 제시한 것"이라며 "향후 음식물 쓰레기나 슬러지 등 다양한 고수분 유기성 폐기물로 적용 범위를 확대하고 실증 연구를 통해 상용화 기술로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.</p> <p contents-hash="d493a79108291f628cdd642da5af1a98ffa7f03a56da1e30d6c1ea67fe377f09" dmcf-pid="zTrVCoPKN3" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 구글, 검색창 25년 만에 전면 개편…AI 중심 검색 시대 연다 05-20 다음 알카라스, 손목 부상에 프랑스 오픈 이어 윔블던도 불참 05-20 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
