화학연, 잔사유로 인조흑연 원료인 피치 제조기술 개발

전기자동차와 스마트폰, PC 제조에 사용
단일품으로는 최대 규모로 전량 수입해와

전량 수입에 의존하는 인조흑연 원료인 ‘피치’ 제조기술이 국내에서 개발됐다.

한국화학연구원 탄소산업선도연구단 임지선 박사 연구팀은 스마트폰과 PC, 전기자동차 등에 필수적인 피치를 석유 잔사유로부터 만들 수 있는 기술을 개발해 (주)동양환경에 기술 이전했다.

인조흑연은 우수한 전기 및 열 전도성을 가지고 있어 스마트폰, TV, PC의 이차전지 음극재, 방열부품에 쓰인다. 특히 최근 전기자동차가 부상하면서 앞으로 인조흑연의 수요가 폭발적으로 성장할 것으로 예측된다.

인조흑연을 만들기 위해서는 피치라는 원료가 필요하다. 피치는 석유화학 공정의 부산물, 찌꺼기로부터 제조된다. 석유화학공정의 찌꺼기로부터 피치를 만드는 기술은 미국, 일본, 독일 등 일부 선진국에만 있었다.

우리나라는 석유화학 분야에서 세계 3~5위 규모를 기록하고 있지만, 공정 부산물 활용 기술이 없어 지금까지 이를 대부분 저급 연료로 사용해왔다. 국내에서 스마트폰 등 제조에 필요한 피치와 인조흑연 대부분은 수입에 의존해 왔고, 인조흑연은 수입 단일품으로는 최대 규모다.

연구팀은 피치를 만들 수 있는 국내 기업 맞춤형 공정 기술을 개발했고, (주)동양환경에서 이를 이용해 피치 상용화에 착수한다. (주)동양환경에서 생산될 예정인 피치는 수율이 높고 가격이 저렴해 수입산을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

피치는 중국과 인도에서 생산되는 저가 피치보다 가격 경쟁력이 우수하다. 피치를 만들기 위해서는 400~600도의 열과 전기가 필요하다. 기업이 이미 다른 원료 공정으로 생산 보유하고 있는 열과 전기를 활용할 수 있도록 연구팀이 맞춤 공정을 개발해 공정 단가가 낮다. 또 기업이 서산의 석유화학 공단 부지에 있기 때문에 공단에서 발생하는 석유화학 공정 찌꺼기를 바로 가져올 수 있어 운송비도 절감할 수 있다.

이 기술을 통해 제조되는 피치는 향후 인조흑연 제조 원료로 국내에서 활용되거나 수출될 계획이다. 연구팀은 현재 피치로부터 인조흑연을 제조하는 기술도 연구하고 있다.

김성수 한국화학연구원장은 “이 기술은 석유 정제 공정에서 발생되는 저가의 잔사유를 고부가가치화 시킬 수 있는 기술이다. 이차전지 및 방열부품으로 인해 수요량이 급증하고 있는 인조흑연의 무역 불균형을 해결할 수 있는 기초 원천 기술이라는 점에서 의미가 크다”고 말했다.
이해미 기자 ham7239@