골칫거리 폐유리 재활용! '발포글라스비드' 대박 아이템으로 환골탈태

-경량골재·경량벽돌·보온단열재,·층간흡읍제·미끄럼방지 타일·보온단열 외벽재, 경량 내벽재료 등 활용분야 무궁무진

매립폐기물로 분류되는 깨진 유리나 도자기 등의 폐유리가 경제적 자원창출의 대박아이템 ‘발포유리비드’로 환골탈태했다.

최근 국내를 비롯해 세계 각국이 폐기물로 골치를 앓고 있다. 그런 가운데 재활용 및 매립이 어려운 혼색 폐유리병(사기 포함)을 발포글라스비드(foamed glass bead)로 생산하는 기술이 국내에서 최초로 개발돼 기술적으로나 환경적, 경제적인 성과가 기대된다.

현재 이 기술은 유용자원재활용기술개발사업단 내에 폐유리 재활용연구 과제로 한국발포유리(주)와 ㈜성민리싸클링이 참여하고 있으며, 이철태 단국대학교 명예교수가 책임을 맡고 있다.

폐유리병을 활용한 친환경 재활용 실증 기술과제는 국내 최초로 발포기술에 의한 폐유리병의 재활용 실증 시스템 구축을 통해 폐유리병 재활용의 타 용도(건축자재 등) 재활용 기술 기반 확보를 위해 진행됐다.

폐유리병 재활용 방법의 전환으로 재활용 재품의 가치 제고 및 여타 발생 폐유리도 발포 재활용 기술로 확산을 유도, 국내 폐유리병 재활용 사업장들의 재고량 적체 등 구조적인 문제점 개선으로 폐유리병 재활용 산업의 활성화에 기여할 것으로 기대된다.

우리나라 유리병 재생원료인 컬렛(파쇄유리)의 최종 수요처는 제병회사이나 유리병의 수입 증가 및 재질 개선에 따라 국내 제병회사들의 컬렛 사용량이 감소되는 등 2015년 이후 정부의 유리병 재활용 의무이행률 목표에 계속적으로 미달되고 있다. [15년 : 93% → 16년 : 90% → 17년 : 85%]

▲쓰레기 선별장에서 버려진 폐유리병과 폐유리(사기 등)

재활용 의무이행률 목표 달성을 못하고 있는 이유 중 하나는 선별 및 파쇄 공정상 필연적으로 발생 할 수밖에 없는 혼상유리의 유입(도자기, 내열유리, 크리스탈, 사기 및 자기)과 알루미늄 조각 등 이물질 문제로서 현재까지 어떠한 방안으로도 재활용이 되지 못하고 있으며, 고비용을 들여 매립 처리하기도 어려워 개별 사업장 부지에 무단 적체 되어있는 실정이다.

이러한 상황에서 폐유리병을 활용한 친환경 재활용 실증 기술이 상용화 된다면 연간 폐유리 처리량 9000톤이 발포유리비드 4410톤, 인공모래 4410톤이 생산되며, 이물질 180톤을 걸러낸다. 

발포유리비드를 활용한 고부가 가치화로는 발포유리비드를 블록화 하여 건물 내부 방음 및 내‧외부 보온단열재 생산 등 건축 자재로 사용할 수 있다.

또한 발포유리비드로 산마루 공사용 측구를 생산하여 기존의 시멘트 제품 측구 무개 보다 60% 이상 경량화하였으며, 발포유리비드를 수(水)처리 여재 재료로 사용할 경우 대체효과 및 새로운 기술 개발을 유도할 수 있다.

▲ (왼쪽에서부터)폐유리가 제조단계 과정을 거쳐 유리모래로 제작된다.

아울러 인공모래를 제조하여 화분 등 생활용품 제작 및 공원과 놀이터 복토용으로 활용할 수도 있다.

이 기술의 기대성과를 기술적인 측면으로 본다면 이물질이 포함된 혼색 폐병유리를 미분쇄 공정과 발포조성 공정을 통해 발포유리비드를 만드는 원천기술로서 타 폐유리 분야로의 확대적용이 가능할 뿐 아니라 입지별로 최적 모델을 구상할 수 있는 세계적인 기술이며 유리비드를 칼라화로 진화 발전할 수 있다.

또한 자동차 및 디스플레이 유리와 Solar energy용 폐유리, Display용 유리 등 다양한 종류의 폐유리에 적용될 수 있으며, 유리의 종류에 따라 별도의 전처리 과정을 거치면 발포유리비드 원료로 사용 가능하고 다양한 특성을 갖는 발포유리비드 기반 구축 및 제품화가 가능하다.

경제적 측면에서 볼 때 재활용 및 매립이 어려운 파쇄된 혼색 폐유리병을 발포유리비드를 생산하는 관련 산업의 활성화가 가능하다.

▲ 폐유리를 재활용해 제작된 발포글라스비드와 보온단열재

또한 건물 내부 방음 및 내‧외부 보온 단열재 생산 등 무기소재 기반의 건축 자재 사용으로 건축 시장의 새로운 부가가치를 창출할 수 있다.

아울러 발포유리비드를 수(水)처리 여재 재료에 대체 사용할 경우 수입대체 효과도 기대되며, 관련 산업의 고용 창출 및 기술자 양성으로 해외로의 플랜트 수출 등이 기대된다.

환경적 측면에서는 물을 이용한 세척 과정 최소화로 폐수 발생량을 기존 대비 30% 이상 저감되며, 매립해서 처리해야 하는 파쇄된 혼색 폐유리를 매립을 하지 않고 재활용을 함으로써 매립장의 사용 수명을 연장할 수 있다.

이철태 교수가 개발한 이 기술은 현재 경기도 화성지역에 폐기 발생량 년 간 9000톤 처리규모로, 혼상 폐유리를 발포글라스비드로 양산하는 공장이 건설 중에 있다.

이 발포유리비드 공장이 정상가동 된다면 국내 폐유리의 재활용에 큰 기여를 할 수 있을 것이 기대되며, 실제 이러한 기술은 세계최고의 기술이라고 할 수 있다.

▲ 폐유리 재활용연구 과제 책임을 맡고 있는 이철태 단국대학교 명예교수가 발포글라스비드에 관해 설명하고 있다.

이번 실증연구의 이철태 교수는 “그동안 전 세계적으로 폐유리의 재활용방안에 대해 많은 연구가 진행되어 발포유리, 연마재, 시멘트 콘크리트 등 12가지 방안이 제안된 바 있다”라며, “그중에서 품질, 경제성, 환경 영향, 시장성 등 여러 가지 평가지표에서 발포글라스비드로 재활용하는 것이 가장 바람직한 것으로 인식되고 있다.”라고 언급했다.

그러면서 “발포글라스비드는 경량골재, 경량벽돌, 보온단열재, 층간흡읍제, 목욕탕의 미끄럼방지 타일, 보온단열성을 지닌 외벽재, 또는 경량의 내벽재료, 등 그 용도는 매우 다양할 것이다.”라고 기술의 우수성에 대해 설명했다.

이명수 환경파트너스 대표는 “최근 일본과의 경제마찰로 인해 원천기술의 국산화를 위한 기술개발이 요구되고 있는 상황에서 발포글라스비드는 재활용기술의 큰 기반이 될 것으로 기대된다.”라며, “이러한 기술이 정부부처의 구분 없는 지원을 통해 상용화되고 활성화시켜 세계적으로 국내기술을 알려야 한다.”라고 조언했다.

한편, 발포글라스비드 기술은 지난 28일부터 30일까지 3일간 일산 킨텍스에서 진행된 ‘제12회 국제자원순환산업전’에서 유용자원재활용기술개발사업단의 ‘폐유리병을 활용한 친환경 재활용 실증 기술과제’ 부스로 참여하며 전시기간 중 관련업계 관계자와 관람객들로부터 큰 호응을 얻었다.