골칫거리 굴 패각, 고순도 탄산칼슘 탈바꿈…탄소중립에 기여

(서울=뉴스1) 황덕현 기후환경전문기자 = 굴 껍데기를 활용해 고순도 경질 탄산칼슘(CaCO3)을 생산하는 기술이 개발됐다. 이 기술이 상용화할 경우 한해 30만 톤가량 폐기되는 굴 패각을 자원으로 전환해 탄소중립 달성에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

12일 연세대에 따르면 박진원 화공생명공학부 교수팀은 95~99%의 높은 순도를 지닌 경질 탄산칼슘을 생산하는 방법을 찾아냈다.

굴 패각을 약 800~900도로 소성해 산화칼슘(CaO)을 얻은 뒤, 이를 '습식 탄산화 기술'로 처리한 것이다.

굴 패각은 대부분 탄산칼슘으로 구성돼 있지만 나트륨과 실리콘, 철 등 소량의 불순물을 포함하고 있다. 기존 처리 방식은 이 불순물을 제거해 고품질 소재로 전환하는 데 한계가 있었다.

박 교수팀은 굴 패각을 소성한 후 물과 반응시켜 수산화칼슘으로 전환하고 이를 이산화탄소와 결합해 고순도의 탄산칼슘을 생산하는 공정을 알아냈다.

특히 초미세 기포를 활용한 탄산화 기술은 이산화탄소의 용해율을 높이고 반응 속도를 2.5배 이상 향상했다.

기존 CO₂직접 주입 방식보다 효율이 높으며 상온에서 진행할 수 있어 에너지 절감 효과가 크다는 게 박 교수팀 설명이다.

이 기술로 생산된 고순도 경질 탄산칼슘은 나노스케일의 안정적인 칼사이트(calcite) 구조를 가지며 플라스틱, 도료, 코팅제, 의료, 식품 첨가제 등 다양한 고부가가치 산업 분야에 적합하다.

연구팀은 향후 기술의 대규모 적용 가능성과 추가 공정 개선 방안을 검토할 계획이다. 박 교수는 "철강과 화학, 농업, 건축 등 산업 분야에서 석회석 대체제로 활용할 수 있을 것으로 보인다"며 "고부가가치 산업에 활용해 경제적 효과를 높일 수 있도록 할 것"이라고 말했다.

탄산칼슘은 시멘트와 석회로 가공해 건설 재료로 활용하거나, 폐수 처리에 사용할 수 있다. 농업에선 토양의 산성을 중화하는 개량제로도 활용되고 있다.

ace@news1.kr