폐플라스틱을 활용한 에너지 전환과 수소 생산 기술이 차세대 청정에너지 산업의 새로운 대안 중 하나로 손꼽히고 있다. 전 세계적으로 폐기물 문제와 탄소중립 달성의 과제가 동시에 부상하면서 기존의 단순 소각이나 매립 방식을 대체할 수 있는 기술 개발이 절실해졌다. 특히 다양한 혼합 폐플라스틱까지 대응할 수 있는 고온 가스화 기반의 자원화 기술은 화학 산업과 에너지 산업 모두에 파급력을 미칠 수 있는 솔루션으로 평가된다. 이를 통해 폐기물은 이제 처리 비용만 발생시키는 부담이 아니라 새로운 원료와 에너지 공급원으로 변모할 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 아주대학교 환경안전공학과 장원준 교수(사진)는 이러한 흐름 속에서 폐플라스틱 자원화와 수소 생산 기술을 집중적으로 연구하고 있다. 무산소 또는 저산소 조건에서 폐플라스틱을 900℃ 이상의 고온에서 가스화해 합성가스(수소와 일산화탄소)를 생산하고, 이를 다시 수소나 액체 연료로 전환하는 연구를 수행 중이다. 장 교수는 “폐기물에서 수소와 같은 에너지원과 화학 원료를 만들어내는 것은 단순한 재활용이 아닌 에너지 안보와 탄소중립을 동시에 달성할 수 있는 길”이라며 “이러한 접근은 기존의 기계적 재활용 방식이 가지는 품질 저하 문제를 극복할 수 있으며 화석연료 기반 제품과 동일한 수준의 고품질 연료 및 원료 생산을 가능하게 한다”고 설명했다. 연구의 핵심은 폐플라스틱으로부터 얻은 합성가스를 다양한 방식으로 활용해 새로운 가치를 창출하는 데 있다. 합성가스는 수소 생산의 원료가 될 수 있을 뿐만 아니라 화학 원료나 액체 연료로 전환돼 항공유, 나프타와 같은 고부가가치 제품 생산으로 이어진다. 이를 통해 단순한 폐기물 처리 차원을 넘어 산업 전반에서 활용 가능한 고품질 자원을 공급할 수 있다. 다만 이러한 공정은 고온 조건을 필요로 하기 때문에 상당한 에너지 소모가 발생한다. 따라서 경제성을 확보하는 것이 가장 중요한 도전 과제로 남아 있다. 장 교수는 이에 대해 “단순히 연료를 만드는 수준에서 나아가 경제성이 큰 고부가가치 제품을 생산하고 공정 최적화를 통해 효율을 극대화함으로써 산업적 경쟁력을 확보하려 한다”고 강조했다.
News archive: October 2, 2025
초전도 선재는 극저온에서 전기저항이 사라지는 특성을 지닌 차세대 전략 소재로 기존 전력 체계가 도달할 수 없는 효율과 성능을 구현한다. 이로 인해 핵융합 발전로, 대형 입자가속기, 의료 영상장치, 전력 저장·송전 시스템 등 다양한 분야에서 필수적인 기반 기술로 자리 잡고 있다. 기후위기 심화와 에너지 안보 강화, 그리고 데이터센터 전력 수요 확대가 맞물리면서 초전도 기술의 중요성은 그 어느 때보다 높아지고 있으며 이러한 글로벌 수요 속에서 케이에이티㈜(KAT)는 차별화된 기술 경쟁력을 무기로 세계 시장의 신뢰를 쌓아가고 있다. KAT는 고려제강에서 100% 출자한 자회사로 2004년 설립 이후 Nb₃Sn, NbTi, MgB₂, Bi-2212 등 고성능 초전도 선재를 개발·양산하며 ITER, K-STAR, DTT(Divertor Tokamak Test Facility) 등 세계적인 핵융합 프로젝트와 대형 가속기 분야에 꾸준히 공급해 왔다. 특히 ITER TF/CS용 Nb₃Sn 147톤을 세계 최초로 대량 납품하면서 안정적인 양산 능력과 품질보증 체계를 입증했다. 이탈리아에서 진행 중인 DTT의 경우 2019년부터 2023년까지 TF 코일용 선재 55톤을 수주·공급했으며 KAT는 이를 바탕으로 CS 코일용 Nb₃Sn 선재도 2025년 6월에 계약해 2028년 납품을 앞두고 있다. 이러한 성과는 납기 준수와 품질 관리 역량을 동시에 입증함으로써 한국 초전도 기술을 세계적으로 각인시키는 계기가 됐다. 또한 CERN(유럽입자물리연구소)과 FCC(미래입자충돌가속기)용 고성능 Nb₃Sn 초전도 선재 공동 R&D를 2017년부터 2022년까지 성공적으로 진행했으며 2차 계약도 추진 중이다.
AI와 데이터센터 산업이 전력수요 지형을 바꾸면서, 전 세계적으로 가스발전 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 원전이나 석탄발전보다 건설 속도가 빠르고 수요지 인근에 설치할 수 있다는 점이 강점으로 부각되면서, 미국을 비롯한 선진국은 물론 개발도상국까지 가스발전에 잇따라 눈을 돌리는 모습이다. 이러한 흐름 속에서 국내 대표 에너지 기자재 기업인 두산에너빌리티, 효성중공업 등도 반사이익을 볼 것이란 전망이 나온다. 빠른 건설, 유연한 입지…'가스발전 르네상스' 가스발전은 발전소 착공에서 준공까지 통상 2~3년이면 충분해, 10년 이상 걸리는 원전이나 석탄발전소에 비해 건설 속도가 월등히 빠르다. 또 수요지 인근에 발전소를 짓는 것이 가능해 송전 인프라 투자 부담을 크게 줄일 수 있다. 특히 대규모 산업단지나 AI 데이터센터처럼 특정 지역에 집중되는 전력수요를 충당하는 데 적합해, '맞춤형 발전원'으로 재조명되고 있다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2024~2030년 사이 전 세계 가스발전 설비 용량은 연평균 4% 이상 성장할 것으로 예상되며, 이는 전 세계 석탄발전이나 원자력 발전 설비 증가 속도를 훨씬 웃도는 수준이다. 미국, AI 데이터센터 수요 '가스발전'으로 충당...개도국들도 가스발전으로 선회 이 같은 흐름의 중심에는 미국이 있다. 미국은 오픈AI, 마이크로소프트, 아마존, 메타 등 빅테크 기업들의 AI 데이터센터 건설 붐으로 인해 전력수요가 폭발적으로 늘고 있다. AI 학습 및 추론용 데이터센터 한 곳이 수 GW(기가와트)급 전력을 상시 소모하는 상황에서, 단기간에 안정적으로 대용량 전력을 공급할 수 있는 현실적 대안은 LNG 복합발전과 대형 가스터빈이라는 판단이다.
