‘반응압출공정’ 핵심기술 보유…재생플라스틱 고부가가치 실현, 자동차 소재에 집중
“폐플라스틱을 재활용해 용도와 제품의 물성에 맞는 플라스틱을 생 산하는 것이 핵심입니다.” 김명기 그린폴 대표는“그린폴에 서 생산한 재활용 플라스틱은 소재 나 자동차 내·외장재, 전기·전자제품, 건축용 경량화소재, 일반 생활용기 등 산업전반에 걸쳐 각종 소재의 원료로 적용되고 있다”며 “산학연 과제 개발과 특허화를 통해 플라스틱 재활용분야에선 국내 최고의 기술력을 보유하고 있다” 고 말했다.
그는 특히 “폐플라스틱을 이용한 소재 생산시 완벽한 분리가 어렵 고 이물 등이 남아있어 냄새 및 물 성저하의 요인이 된다.”며 “물성을 향상시키기 위해 상용화제 역할을 하는 화학물질을 첨가하고, 압출기 (반응기)내에서 화학반응을 일으키 도록 용융 압출함으로써 재생수지 의 충격강도 및 신장률을 향상시킬 수 있다”고 밝혔다.
그는 또 “폐플라스틱 재생산업이 발전하기 위해서는 폐플라스틱을 수거 파 분쇄 세척하는 재활용 업체들의 시설 현대화와 재활용 관련 환경전문 인력 지원사업 등 정부의 지원이 절실한 상황”이라며 “우선 적으로 재활용 업체들이 폐플라스 틱을 세척할 때 사용하는 물 전력 등을 지원하는 방안이 시급하다” 고 강조했다.
다음은 그린폴 김명기 대표와의 일문일답.
- 귀사의 핵심기술인 ‘반응압출공정’ 에 대한 설명 부탁합니다.
“재생 폐플라스틱 소재를 사용할 경우 원재료보다 물성이 낮고, 강도가 떨어지 는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위 해 압출공정과정에 화학반응을 일으켜 물성과 강도를 높이는 기술을 말한다. 이 기술을 적용하게 되면 재생원료의 형 질을 원재료의 80%까지 끌어 올릴 수 있어 재생원료의 신뢰성을 높일 수 있는 데다 고부가치 상품으로 업그레이드가 가능한 게 특징이다.”
- ‘반응압출공정’은 어떤 과정을 거치 는지요?
“폐플라스틱 PP나 PE는 전자제품 등 을 분쇄해 얻어지는 경우가 많다. 가장 먼저 물성과 로드편차를 잡아야 하며, 두 번째로는 물성을 향상시켜 충격강도 를 높이는 공정을 진행해야 한다. 마지 막으로는 재생원료에 복합적으로 섞여 있는 돌가루나 유리섬유 등을 평균적으 로 결합시켜주는 상용화제를 투입하게 되는데, 모래와 흙을 시멘트가 결합시켜 주는 것처럼 재생원료에 섞여있는 다른 소재들을 결합시켜 잡아주는 상용화제 를 사용하게 된다. 이때 적절히 배합해 서 반응압출을 유도하는 것이 핵심기술 이다.”
상용화제 재생소재에 첫 적용
- 상용화제는 기존에 나와있는 제품인 지요?
“상용화제는 PP나 PE 등 각각에 맞 는 상용화제가 있다. 폐플라스틱을 압 출공정을 통해 녹였을 때 형질을 원재료 에 가깝게 만들어주는 재료로 봐야한다. 기존에 제품화 돼있는 상용화제를 각각 에 재활용 플라스틱에 적절히 배합해 형 질과 강도를 높이게 되는데, 여기에 맞 는 레시피가 필요하다. 그동안 상용화제 를 재생소재에 적용하는 사례는 없었다. 요즘에 와서 질 좋은 재생원료의 필요성 대두되면서 서서히 사용이 확대되고 있 는 추세다.”
- 그렇다면 그동안 폐플라스틱을 재생 소재로 가공하는데 상용화제를 사용하지 않았던 이유는 무엇인가요?
“그동안 상용화제는 대기업들이 플라 스틱의 물성과 강도를 높이는데 사용했던 첨가물로 재생원료 생산에 적용한 것은 우리회사가 처음이다. 과거에는 재생원료 의 대부분이 같은 재료를 녹여 재활용하 는 단순 재활용이 많았다면 이제는 고부 가가치의 재생원료를 생산하기 위해 상용 화제의 사용이 필요하게 된 것이다.”
- ‘반응압출공정’기술을 개발하게 된 동기는?
“이 기술은 그동안 우리회사가 진행 했던 정부 국체과제중의 하나로, 지난 2016년부터 국내 대학 및 연구소와 공 동으로 개발해 실용화 단계에 들어가 있 는 기술이다. 한 예로 온수, 온돌 등 고 온용 플라스틱파이프는 가공과정에 형 질이 변해 재활용이 불가능했다. 그래서 재건축, 재개발을 통해 나오는 플라스 틱 파이프는 전량 폐기하면서 폐플라스 틱 처리문제가 대두됐고 이를 재활용해 야 할 필요성이 요구됐던 것이다. 이 연 구과제는 올해가 마지막 단계로 내년부 터는 실제 적용한 결과를 얻어낼 수 있 을 것으로 보인다”
한화솔루션 연구소 근무
- 김 대표께서 플라스틱 재활용에 관 심을 갖게 된 계기는?
“대학에서 화학을 전공한 뒤 한화솔루 션 연구소에서 근무했다. 당시 재활용파 이프에 대한 연구를 진행하게 됐고, 나름대로 성과를 나타내면서 플라스틱 재 활용에 대한 필요성을 인식하기 시작했 다. 기업이 물건을 파는 것도 중요하지 만 그로인해 발생하는 폐기물 처리문 제도 중요하다는 것을 기업내에 건의하게 됐다. 그 뒤 연구소내에서 관련분야 연구 책임자로 선임되면서 한화모노륨 PVC바닥재 자동차 범퍼 등을 재활용하 는 과제를 수행했다.”
- 회사 전체매출의 많은 부분이 자동차 관련 재활용 소재로 알고 있다.
“한화솔루션 연구소에 13년을 근무하 다가 사업을 하고 싶어 현대자동차 관련 회사로 이직했다. 그때 알게 된 자동차 부품 재활용분야가 지금까지 이어왔기 때문이다. 현대차는 앞으로 재활용률을 70%까지 끌어올리겠다고 선포했다. 이를 위해서는 자동차에 적용되는 플라스 틱을 PP로 단순화했는데 이는 전 세계적 으로 모든 자동차회사들이 적용하고 있 다. 자동차 한 대의 무게를 1톤으로 봤을 때 대당 전체무게에 플라스틱이 25%가 들어간다. 이중에 50%가 PP로 만들어지는데 얼마전에는 60%로 높아졌다. 앞으로는 70%로 높이는 것이 목표다. 자동차 범퍼에는 3중구조로 되어있는데 범퍼 케이스와 가운데 발포체, 백빔이 스틸이었 으나 PP로 바뀌었다. 이는 PP의 강도가 높아지면서 가능해졌다. 이 연구를 수행 하면서 자동차 관련 플라스틱 알게 됐다. 그래서 지금은 우리회사 매출 에서 커버 하고 있다”
자동차 재생소재 냄새 제거
- 올해 중점적으로 추진중 연구과제는?
“자동차 회사로부터 재생소재에서 나 오는 냄새를 없애달라는 주문을 받았다. 새로 지은집에 새집증후군이 있듯이 자 동차에서도 새차증후군을 일으키는 안 좋은 냄새가 나는 것이 있다. 이는 재생 원료를 사용하면서 나타나는 현상인데, 이를 제거하기 위해서는 생산공정 과정 에서 문제를 해결해야한다. 탈취제를 첨가한 컴파운딩 가공을 진행하고 공정상 에 나오는 분해가스가 원료에 포집되는 것을 차단하는 연구과제를 진행하고 있 다.”
‘반응압출공정’ 핵심기술 보유…재생플라스틱 고부가가치 실현, 자동차 소재에 집중
“폐플라스틱을 재활용해 용도와 제품의 물성에 맞는 플라스틱을 생 산하는 것이 핵심입니다.” 김명기 그린폴 대표는“그린폴에 서 생산한 재활용 플라스틱은 소재 나 자동차 내·외장재, 전기·전자제품, 건축용 경량화소재, 일반 생활용기 등 산업전반에 걸쳐 각종 소재의 원료로 적용되고 있다”며 “산학연 과제 개발과 특허화를 통해 플라스틱 재활용분야에선 국내 최고의 기술력을 보유하고 있다” 고 말했다.
그는 특히 “폐플라스틱을 이용한 소재 생산시 완벽한 분리가 어렵 고 이물 등이 남아있어 냄새 및 물 성저하의 요인이 된다.”며 “물성을 향상시키기 위해 상용화제 역할을 하는 화학물질을 첨가하고, 압출기 (반응기)내에서 화학반응을 일으키 도록 용융 압출함으로써 재생수지 의 충격강도 및 신장률을 향상시킬 수 있다”고 밝혔다.
그는 또 “폐플라스틱 재생산업이 발전하기 위해서는 폐플라스틱을 수거 파 분쇄 세척하는 재활용 업체들의 시설 현대화와 재활용 관련 환경전문 인력 지원사업 등 정부의 지원이 절실한 상황”이라며 “우선 적으로 재활용 업체들이 폐플라스 틱을 세척할 때 사용하는 물 전력 등을 지원하는 방안이 시급하다” 고 강조했다.
다음은 그린폴 김명기 대표와의 일문일답.
- 귀사의 핵심기술인 ‘반응압출공정’ 에 대한 설명 부탁합니다.
“재생 폐플라스틱 소재를 사용할 경우 원재료보다 물성이 낮고, 강도가 떨어지 는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위 해 압출공정과정에 화학반응을 일으켜 물성과 강도를 높이는 기술을 말한다. 이 기술을 적용하게 되면 재생원료의 형 질을 원재료의 80%까지 끌어 올릴 수 있어 재생원료의 신뢰성을 높일 수 있는 데다 고부가치 상품으로 업그레이드가 가능한 게 특징이다.”
- ‘반응압출공정’은 어떤 과정을 거치 는지요?
“폐플라스틱 PP나 PE는 전자제품 등 을 분쇄해 얻어지는 경우가 많다. 가장 먼저 물성과 로드편차를 잡아야 하며, 두 번째로는 물성을 향상시켜 충격강도 를 높이는 공정을 진행해야 한다. 마지 막으로는 재생원료에 복합적으로 섞여 있는 돌가루나 유리섬유 등을 평균적으 로 결합시켜주는 상용화제를 투입하게 되는데, 모래와 흙을 시멘트가 결합시켜 주는 것처럼 재생원료에 섞여있는 다른 소재들을 결합시켜 잡아주는 상용화제 를 사용하게 된다. 이때 적절히 배합해 서 반응압출을 유도하는 것이 핵심기술 이다.”
상용화제 재생소재에 첫 적용
- 상용화제는 기존에 나와있는 제품인 지요?
“상용화제는 PP나 PE 등 각각에 맞 는 상용화제가 있다. 폐플라스틱을 압 출공정을 통해 녹였을 때 형질을 원재료 에 가깝게 만들어주는 재료로 봐야한다. 기존에 제품화 돼있는 상용화제를 각각 에 재활용 플라스틱에 적절히 배합해 형 질과 강도를 높이게 되는데, 여기에 맞 는 레시피가 필요하다. 그동안 상용화제 를 재생소재에 적용하는 사례는 없었다. 요즘에 와서 질 좋은 재생원료의 필요성 대두되면서 서서히 사용이 확대되고 있 는 추세다.”
- 그렇다면 그동안 폐플라스틱을 재생 소재로 가공하는데 상용화제를 사용하지 않았던 이유는 무엇인가요?
“그동안 상용화제는 대기업들이 플라 스틱의 물성과 강도를 높이는데 사용했던 첨가물로 재생원료 생산에 적용한 것은 우리회사가 처음이다. 과거에는 재생원료 의 대부분이 같은 재료를 녹여 재활용하 는 단순 재활용이 많았다면 이제는 고부 가가치의 재생원료를 생산하기 위해 상용 화제의 사용이 필요하게 된 것이다.”
- ‘반응압출공정’기술을 개발하게 된 동기는?
“이 기술은 그동안 우리회사가 진행 했던 정부 국체과제중의 하나로, 지난 2016년부터 국내 대학 및 연구소와 공 동으로 개발해 실용화 단계에 들어가 있 는 기술이다. 한 예로 온수, 온돌 등 고 온용 플라스틱파이프는 가공과정에 형 질이 변해 재활용이 불가능했다. 그래서 재건축, 재개발을 통해 나오는 플라스 틱 파이프는 전량 폐기하면서 폐플라스 틱 처리문제가 대두됐고 이를 재활용해 야 할 필요성이 요구됐던 것이다. 이 연 구과제는 올해가 마지막 단계로 내년부 터는 실제 적용한 결과를 얻어낼 수 있 을 것으로 보인다”
한화솔루션 연구소 근무
- 김 대표께서 플라스틱 재활용에 관 심을 갖게 된 계기는?
“대학에서 화학을 전공한 뒤 한화솔루 션 연구소에서 근무했다. 당시 재활용파 이프에 대한 연구를 진행하게 됐고, 나름대로 성과를 나타내면서 플라스틱 재 활용에 대한 필요성을 인식하기 시작했 다. 기업이 물건을 파는 것도 중요하지 만 그로인해 발생하는 폐기물 처리문 제도 중요하다는 것을 기업내에 건의하게 됐다. 그 뒤 연구소내에서 관련분야 연구 책임자로 선임되면서 한화모노륨 PVC바닥재 자동차 범퍼 등을 재활용하 는 과제를 수행했다.”
- 회사 전체매출의 많은 부분이 자동차 관련 재활용 소재로 알고 있다.
“한화솔루션 연구소에 13년을 근무하 다가 사업을 하고 싶어 현대자동차 관련 회사로 이직했다. 그때 알게 된 자동차 부품 재활용분야가 지금까지 이어왔기 때문이다. 현대차는 앞으로 재활용률을 70%까지 끌어올리겠다고 선포했다. 이를 위해서는 자동차에 적용되는 플라스 틱을 PP로 단순화했는데 이는 전 세계적 으로 모든 자동차회사들이 적용하고 있 다. 자동차 한 대의 무게를 1톤으로 봤을 때 대당 전체무게에 플라스틱이 25%가 들어간다. 이중에 50%가 PP로 만들어지는데 얼마전에는 60%로 높아졌다. 앞으로는 70%로 높이는 것이 목표다. 자동차 범퍼에는 3중구조로 되어있는데 범퍼 케이스와 가운데 발포체, 백빔이 스틸이었 으나 PP로 바뀌었다. 이는 PP의 강도가 높아지면서 가능해졌다. 이 연구를 수행 하면서 자동차 관련 플라스틱 알게 됐다. 그래서 지금은 우리회사 매출 에서 커버 하고 있다”
자동차 재생소재 냄새 제거
- 올해 중점적으로 추진중 연구과제는?
“자동차 회사로부터 재생소재에서 나 오는 냄새를 없애달라는 주문을 받았다. 새로 지은집에 새집증후군이 있듯이 자 동차에서도 새차증후군을 일으키는 안 좋은 냄새가 나는 것이 있다. 이는 재생 원료를 사용하면서 나타나는 현상인데, 이를 제거하기 위해서는 생산공정 과정 에서 문제를 해결해야한다. 탈취제를 첨가한 컴파운딩 가공을 진행하고 공정상 에 나오는 분해가스가 원료에 포집되는 것을 차단하는 연구과제를 진행하고 있 다.”