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탈질 폐촉매 속 금속 3000t 다시 쓰는 '재활용 공장' 생긴다

중앙일보 2019.02.27 16:27
‘탈질 폐촉매’ 속 금속을 재활용하는 기술이 상용화에 첫발을 딛었다. 한국지질자원연구원(지질연)은 27일 탈질 폐촉매로부터 텅스텐·바나듐 등 유가금속을 회수하는 기술이 개발돼, 이를 재활용하는 설비 착공에 들어갔다고 밝혔다. 
 

지자원연, 폐촉매 재활용 상용화 '첫발'
금속 1만t 재활용시, 연매출 500억원
탈질촉매 교체주기 짧아져 미세먼지 저감
남미 등 9개국 진출로 자원 역수입 가능성

화력발전소 등에서 배출되는 미세먼지의 주성분인 질소산화물(NOx)을 무해화하는 탈질촉매 속 금속을 재활용할 수 있는 기술이 개발됐다. 사진은 1일 오전 촬영된 하동화력발전소. [사진 뉴시스]

화력발전소 등에서 배출되는 미세먼지의 주성분인 질소산화물(NOx)을 무해화하는 탈질촉매 속 금속을 재활용할 수 있는 기술이 개발됐다. 사진은 1일 오전 촬영된 하동화력발전소. [사진 뉴시스]

탈질 폐촉매는 수명이 다한 탈질촉매라는 의미다. 탈질촉매는 주로 석탄화력발전소 등 대형 연소설비에서 배출되는 질소산화물(NOx)를 정화하는 데 쓰이는 물질이다. 특히 정부가 2020년부터 석탄발전소 등 대형 연소설비에서 배출되는 NOx에 대해 배출 부과금을 신설하는 등, 미세먼지 저감 정책을 강화함에 따라 탈질촉매의 수요가 높아지고 있다.
 
문제는 탈질 폐촉매 속 금속이 2년 정도만 사용되고 전량이 매립되는 방식으로 폐기된다는 것이다. 지질연은 “탈질 폐촉매를 매립하는 과정에서 토양오염이 발생하고 그 속에 함유된 희유금속이 버려지는 등 문제가 있었다”고 설명했다.
 
2017년 기준 약 2만t이 배출되는 탈질 폐촉매 중 1만t을 재활용하게 되면, 연간 타이타늄 7500만t, 텅스텐 800t, 바나듐 100t을 회수할 수 있을 것으로 기대된다. 이에 따라 오는 10월에는 연간 3000t, 2021년 말에는 7000t 규모의 탈질 폐촉매를 처리할 수 있는 재활용 설비가 충남 당진시에 완공된다. 
 
탈질 폐촉매에서 텅스텐ㆍ바나듐ㆍ타이타늄을 분리해낼 수 있는 용융로. [사진 한국지질자원연구원]

탈질 폐촉매에서 텅스텐ㆍ바나듐ㆍ타이타늄을 분리해낼 수 있는 용융로. [사진 한국지질자원연구원]

지질연 유용자원재활용기술개발사업단이 개발한 재활용 기술은 크게 2단계 공정을 거친다. 이진영 지질연 DMR융합연구단 책임연구원은 “원래 1500℃의 고온에서 녹는 폐촉매를 소듐카보네이트와 섞으면, 상대적으로 낮은 약 900℃의 온도에서도 녹게 된다”며 “이를 물에 떨어뜨려 텅스텐과 바나듐·타이타늄을 분리한다”고 설명했다. 
 
열처리된 텅스텐과 바나듐은 물에서 각각 텅스텐산·산화바나듐이라는 고순도 금속화합물이 된다. 또 타이타늄을 함유한 이산화티타늄은 물에 녹지 않고 남아 분리 및 회수가 가능하다는 게 이진영 책임연구원의 설명이다. 그는 “이를 통해 탈질 폐촉매의 90% 이상을 재활용, 제품화할 수 있을 것으로 보인다”며 “확보된 유가금속은 다시 탈질촉매 또는 초경합금의 원료나 안료 등으로 사용이 가능하다”고 밝혔다.
 
한편 이 기술을 이전받아 조기 상용화하는 기업은 기술개발 단계에서부터 참여했던 (주)한내포티다. 한내포티는 당진시 석문국가산업단지에 약 8500㎡의 부지를 확보해, 27일 폐촉매 재활용 공장을 착공했다. 지질연은 “2021년 말까지 약 400억원의 예산을 투입해 3000t급과 7000t급 재활용 공장을 차례로 완공할 계획”이라고 밝혔다.
 
지질연은 두 공장에서 연 1만t의 폐촉매를 재활용할 경우, 연간 500억원의 매출효과를 낼 수 있을 것으로 예상했다. 김복철 지질연 원장은 “금속 자원을 재활용하고 확보하는 기술은 국가산업 경쟁력을 높이는 성과”라고 밝혔다. 지질연은 향후 남미를 비롯한 9개 국가에 기술이전 기업이 직접 진출하는 방식으로 폐촉매 재활용을 통한 자원 역수입까지도 가능할 것으로 보고 있다.

 
허정원 기자 heo.jeongwon@joongang.co.kr
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