과제 상세정보의 과제목적분류, 소속, 과제명(국문, 영문), 연구기간, 연구비, 연구책임자, 연구내용(연구목표, 연구내용, 기대성과), 연구성과(논문, 특허, 보고서)의 항목에 관한 표입니다.

과제목적분류		환경보전	소속	광물자원연구본부 - 자원환경연구센터
과제명	국문	철강 산업 부산물들을 활용한 폐플라스틱/CO2 전환 및 제강슬래그 업사이클링 연구
	영문	A study on plastic/CO2 conversion using by-products generated from steel industry & steel slag upcycling
연구기간		2023.03.01 ~ 2028.02.29
연구비		469,025,000원
연구책임자		조동완
연구내용	연구목표	최종 연구 목표는 ‘철강 부생가스 내 CO2 전환이 가능한 플라스틱 열분해·가스화와 제강슬래그 업사이클링 원천 기술 개발‘하는 것
	연구내용	철강 제조 공정 중 제선 공정에서 CO2 배출량이 약 80%를 차지하고 있어 제안 기술과 연계하여 CO2 감축 효과를 높이고자 하였음. 그래서 제선 공정 대표 부산물들인 ‘부생가스(고로가스)와 고로 슬래그’를 폐플라스틱 열분해·가스화에 활용하여 제안 기술을 개발하고자 함. 제안 공정의 주요 산물들은1) 부생가스 내 CO2가 전환되어 생산된 CO, 2) 폐플라스틱 전환되어 합성가스(H2와 CO)와 열분해오일 생산, 3) 고로슬래그와 폐플라스틱이 변환되어 새로운 고체 물질(금속-탄소 복합체) 생성하는 것임. 플라스틱-CO2 반응 기초 연구를 통해 부생가스 환경에서의 반응 비율을 도출하고, 공정 운전 조건별 열분해/가스화 연구를 통해 최적 조건을 찾고자 함. 그리고 제선 공정에서 배출되는 고로슬래그를 활용하여 반응 촉매 연구를 통해 제안 공정 조건을 최적화하고자 함. 그리고 제안 공정에서 새롭게 생산되는 고로슬래그/플라스틱 탄화 물질에 대한 특성 분석과 환경적 활용도를 모색하는 연구도 수행하고자 함.
	기대성과	철강 산업 공정과의 연계 가능성을 높이기 위해 기존의 무산소 환경에서 벗어나 공정 배출가스의 조성 환경에서 폐기물 열분해·가스화를 수행하는 새로운 연구 패러다임 도입 기대. 그리고 제안 기술이 철강 산업에 적용될 경우, 탄소 중립 실현에 일조 및 폐플라스틱 처리/탄소배출 감축에서 나오는 경제적 이익 기대(연간 10만 톤 폐플라스틱 처리 가정)함. 플라스틱 1 톤 소각 시 2.8 톤 CO2 발생량을 고려하면 연간 10만 톤 폐플라스틱 재활용만으로 연간 28만 톤 감축 효과, 그러나 전력 소비를 감안하면 연간 약 10만 톤 감축 효과로 예측 (한국환경공단 사례로 예측). 그리고 제안 기술에서 도출된 CO2/플라스틱 반응 비율을 2로 가정하면, 연간 20만 톤 감축 효과 추정. 폐플라스틱 재활용 경제적 편익 약 100억 원, 탄소배출권 시세(약 10만원/톤)를 반영한 탄소배출 감축 경제적 이익 150억 원, 그리고 열분해오일(시세 1 L당 200원) 50% 가정 시 약 100억 원 경제적 이익 추정. 탄소배출 부담을 받고 있는 철강 업계가 탄소중립 기술 적용을 통해 기업 이미지 제고를 통해 ESG 경영할 수 있고, 폐플라스틱 처리와 탄소배출에 대한 국가적 부담이 낮아질 수 있음.
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