전자빔 이용 'PCBs' 제거 상용화
전자선의 강력한 에너지 이용 '폴리염화비페닐' 없애
다량의 염소이온 탈리 처리
외화절감ㆍ기술수출 등 기대
다이옥신에 견줄만큼 유해한 물질중의 하나로 폴리염화비페닐(PCBs)라는 것이 있다. 이 PCBs는 주로 송전탑과 변압기 등 전기설비에 사용되는 절연유에 함유된 유기화합물질로 맹독성, 난분해성, 발암성, 면역기능 장애 등을 일으키는 것으로 알려져 있다.
특히 농축성이 있어 인체에 축적될 경우 암과 간 기능 이상, 갑상선 기능저하, 생리불순, 저체중아 출산 등을 유발시킨다. 전 세계적으로 PCBs를 감소시키려는 노력을 하는 이유도 바로 이 같은 심각한 유해성 때문이다.
지난 2004년 발효된 스톡홀름 협약은 오는 2025년까지 PCBs를 함유한 제품의 사용을 금지하고 2028년까지 PCBs를 함유한 폐기물을 환경 친화적으로 처리토록 의무화하고 있다.
이에 따라 유럽연합(EU)은 2010년, 캐나다 2014년, 일본 2016년 등 세계 각국은 목표시한을 설정하고 PCBs가 함유된 제품과 폐기물을 단계적으로 제거하는 작업을 진행하고 있다.
그러나 워낙 PCBs는 전기설비 등에 없어서는 안 될 물질이기에 이를 효율적이고 친환경적으로 처리하기 위한 기술개발이 과제로 남아 있었다. 보통 PCBs는 한 변압기에 적게는 수십 리터에서 많게는 수 톤 가량이 함유돼 있을 정도로 우리 삶에 있어 필요악(?)의 물질인 셈이다.
한전의 경우 그동안 발생된 PCBs를 매년 수십억원을 들여 외국에 위탁 처리해 왔지만 국가간 폐기물 이동 금지협약에 따라 앞으로 이마저 쉽지 않은 상황이다.
한전이 처리해야 할 PCBs 함유 폐절연유의 누적 양은 현재 2만톤으로 이를 전량 외국에 위탁처리할 경우 대략 1000억원 가량의 외화가 소요될 것으로 추정되고 있다.
이런 가운데 PCBs를 전자빔을 이용해 완벽하게 제거하고 이를 재활용 할 수 있도록 한 기술이 개발돼 관심을 모으고 있다.
한국원자력연구소 정읍 방사선 연구원 이면주 박사는 최근 전자선을 조사해 변압기 폐절연유에 포함된 PCBs를 선택적으로 제거하고 절연유를 재활용하는 기술을 개발, 상용화를 위한 기반을 구축했다.
이 박사가 개발한 기술은 전자를 전위차가 큰 곳에 통과시키면 높은 운동에너지를 갖는 전자빔을 발생시키는 전자빔을 활용한 것이다.
"우리나라의 경우 PCBs가 2ppm 이상 함유한 제품의 재활용을 금지하고 있으며 사용한 제품을 폐기할 때에는 관련법에 따라 PCBs농도를 분석한 후 2ppm 이상을 함유한 폐기물은 지정폐기물로 분류하고 있습니다. 그러나 2ppm 이상의 PCBs 함유 절연유를 안전하게 처리할 수 있는 상용화된 기술은 국내에는 없는 상황입니다."
이 박사는 PCBs 처리를 위해 대부분이 외국기업에 위탁 처리하고 있는 실정이며 국내에선 소각을 통해 처리할 수 있도록 관련 규정을 제정해 놓고 있지만 다이옥신류와 같은 2차 오염물질이 발생할 가능성이 높다는 환경단체 등의 반대로 인해 이마저 제대로 할 수 없는 입장이라고 토로했다.
따라서 전 세계적으로도 PCBs 처리를 위한 각종 기술개발이 이뤄지고 있으나 대부분이 소각이나 화학적 방법을 통해 처리하고 있는데 그치고 있다.
특히 이 모든 기술들이 고온ㆍ고압에서 이뤄지고 있으며 원천기술 역시 모두 외국에서 보유하고 있어 국산화를 위한 노력이 그 어느 때보다 시급한 상황이었다는 게 이 박사의 설명이다.
"이번에 개발된 기술은 전자빔에서 나오는 전자선의 강력한 에너지를 이용해 PCBs를 구성하는 다량의 염소이온을 탈리시켜 처리하는 방법으로, 상온ㆍ상압에서 짧은 시간에 모든 PCBs를 제거할 수 있다는 점이 특징입니다."
이 과정에서 염소이온이 탈리된 폐절연유는 물리적 특성이 변하지 않아 적절하게 후처리 공정을 거치게 되면 다시 재활용할 수 있다. 이 기술은 PCBs를 함유한 폐절연유를 전자선으로 처리, 완벽하게 제거하는 실증시험을 거치는 등 기술적 입증을 받았다.
"전자선을 이용한 PCBs 제거기술은 특별한 상용화 과정없이 곧바로 현장에 적용이 가능하고 경제성과 안전성, 유지관리 편의성, 환경성을 갖고 있어 본격적으로 활용된다면 외화절감 및 기술수출은 물론 오는 2015년까지 정부가 PCBs를 완전히 근절한다는 목표를 달성하는데 큰 기여를 할 것입니다."
전자선의 강력한 에너지 이용 '폴리염화비페닐' 없애
다량의 염소이온 탈리 처리
외화절감ㆍ기술수출 등 기대
다이옥신에 견줄만큼 유해한 물질중의 하나로 폴리염화비페닐(PCBs)라는 것이 있다. 이 PCBs는 주로 송전탑과 변압기 등 전기설비에 사용되는 절연유에 함유된 유기화합물질로 맹독성, 난분해성, 발암성, 면역기능 장애 등을 일으키는 것으로 알려져 있다.
특히 농축성이 있어 인체에 축적될 경우 암과 간 기능 이상, 갑상선 기능저하, 생리불순, 저체중아 출산 등을 유발시킨다. 전 세계적으로 PCBs를 감소시키려는 노력을 하는 이유도 바로 이 같은 심각한 유해성 때문이다.
지난 2004년 발효된 스톡홀름 협약은 오는 2025년까지 PCBs를 함유한 제품의 사용을 금지하고 2028년까지 PCBs를 함유한 폐기물을 환경 친화적으로 처리토록 의무화하고 있다.
이에 따라 유럽연합(EU)은 2010년, 캐나다 2014년, 일본 2016년 등 세계 각국은 목표시한을 설정하고 PCBs가 함유된 제품과 폐기물을 단계적으로 제거하는 작업을 진행하고 있다.
그러나 워낙 PCBs는 전기설비 등에 없어서는 안 될 물질이기에 이를 효율적이고 친환경적으로 처리하기 위한 기술개발이 과제로 남아 있었다. 보통 PCBs는 한 변압기에 적게는 수십 리터에서 많게는 수 톤 가량이 함유돼 있을 정도로 우리 삶에 있어 필요악(?)의 물질인 셈이다.
한전의 경우 그동안 발생된 PCBs를 매년 수십억원을 들여 외국에 위탁 처리해 왔지만 국가간 폐기물 이동 금지협약에 따라 앞으로 이마저 쉽지 않은 상황이다.
한전이 처리해야 할 PCBs 함유 폐절연유의 누적 양은 현재 2만톤으로 이를 전량 외국에 위탁처리할 경우 대략 1000억원 가량의 외화가 소요될 것으로 추정되고 있다.
이런 가운데 PCBs를 전자빔을 이용해 완벽하게 제거하고 이를 재활용 할 수 있도록 한 기술이 개발돼 관심을 모으고 있다.
한국원자력연구소 정읍 방사선 연구원 이면주 박사는 최근 전자선을 조사해 변압기 폐절연유에 포함된 PCBs를 선택적으로 제거하고 절연유를 재활용하는 기술을 개발, 상용화를 위한 기반을 구축했다.
이 박사가 개발한 기술은 전자를 전위차가 큰 곳에 통과시키면 높은 운동에너지를 갖는 전자빔을 발생시키는 전자빔을 활용한 것이다.
"우리나라의 경우 PCBs가 2ppm 이상 함유한 제품의 재활용을 금지하고 있으며 사용한 제품을 폐기할 때에는 관련법에 따라 PCBs농도를 분석한 후 2ppm 이상을 함유한 폐기물은 지정폐기물로 분류하고 있습니다. 그러나 2ppm 이상의 PCBs 함유 절연유를 안전하게 처리할 수 있는 상용화된 기술은 국내에는 없는 상황입니다."
이 박사는 PCBs 처리를 위해 대부분이 외국기업에 위탁 처리하고 있는 실정이며 국내에선 소각을 통해 처리할 수 있도록 관련 규정을 제정해 놓고 있지만 다이옥신류와 같은 2차 오염물질이 발생할 가능성이 높다는 환경단체 등의 반대로 인해 이마저 제대로 할 수 없는 입장이라고 토로했다.
따라서 전 세계적으로도 PCBs 처리를 위한 각종 기술개발이 이뤄지고 있으나 대부분이 소각이나 화학적 방법을 통해 처리하고 있는데 그치고 있다.
특히 이 모든 기술들이 고온ㆍ고압에서 이뤄지고 있으며 원천기술 역시 모두 외국에서 보유하고 있어 국산화를 위한 노력이 그 어느 때보다 시급한 상황이었다는 게 이 박사의 설명이다.
"이번에 개발된 기술은 전자빔에서 나오는 전자선의 강력한 에너지를 이용해 PCBs를 구성하는 다량의 염소이온을 탈리시켜 처리하는 방법으로, 상온ㆍ상압에서 짧은 시간에 모든 PCBs를 제거할 수 있다는 점이 특징입니다."
이 과정에서 염소이온이 탈리된 폐절연유는 물리적 특성이 변하지 않아 적절하게 후처리 공정을 거치게 되면 다시 재활용할 수 있다. 이 기술은 PCBs를 함유한 폐절연유를 전자선으로 처리, 완벽하게 제거하는 실증시험을 거치는 등 기술적 입증을 받았다.
"전자선을 이용한 PCBs 제거기술은 특별한 상용화 과정없이 곧바로 현장에 적용이 가능하고 경제성과 안전성, 유지관리 편의성, 환경성을 갖고 있어 본격적으로 활용된다면 외화절감 및 기술수출은 물론 오는 2015년까지 정부가 PCBs를 완전히 근절한다는 목표를 달성하는데 큰 기여를 할 것입니다."
