Waste Oil Recycling FMX 또 하나의 표준에 도전하다

고농도 Membrane 시스템인 FMX는 본래 축산폐수 처리를 위해 개발됐습니다. 그러나 지금은 수처리 등 환경 분야를 넘어 고농도 분리, 농축, 정제가 필요한 바이오 제약, 식품, 화학, 화장품 등 다양한 분야에 솔루션을 제공하고 있습니다. 최근에는 꾸준히 도전영역을 확대하며 폐유정제시장, FGD(배연 탈황) 폐수재이용시장 등에도 적용 가능한 솔루션을 개발 중입니다. 특히 폐유정제기술은 많은 어려움을 극복하고 새롭게 업데이트되는 과정을 거쳐 또 하나의 표준을 정립해 가고 있는 분야입니다.

기존 폐유정제기술의 문제점

기존의 폐유정제기술은 폐유를 수거하여 일부 오염물질을 침전시킨 뒤 상부의 오일을 산업용 보일러 첨가유로 활용하는 방법과 화학약품을 추가하여 부유물질과 중금속을 침전시키는 방식이 주류를 이루고 있었습니다. 그러나 이러한 방식으로 정제된 폐유는 주요 오염물질인 회분과 황분 제거율이 낮아 보일러 첨가유로 사용할 경우 다량의 회분에 의해 분사기가 막히고 내부에 회분 스케일이 누적되어 보일러 효율이 떨어지고 고농도의 배기가스가 배출되는 등의 문제점이 있습니다.

부강테크(BKT) Membrane팀은 화학분야에서 물성변화 없이 분리 정제하는 Membrane 기술이 에너지를 절약하는 최적기술이라는 점에 착안하여 저급 에너지원으로 활용되고 있는 폐유를 정제하여 고급 에너지원으로 전환시키기 위한 도전을 시작했습니다. 폐유정제분야는 고온 고점도의 특성 때문에 기존의 Membrane 기술 적용이 불가능했지만, 와류를 이용한 Anti-fouling 기술인 FMX라면 도전할 만한 영역이라고 판단했기 때문입니다.

도전은 문제를 넘어 좌절을 넘어

FMX 개발팀은 가장 먼저 오일에 내구성을 갖는 엔지니어링 플라스틱과 오링을 선정하고 제품 개발에 착수했습니다. 기존 오링 구조에서는 고온의 오일을 sealing하는 것이 불가능하다고 판단했기 때문입니다. 개발팀은 오링 재질과 구조를 변경하고 이에 적합한 모듈구조변경을 진행했습니다. 그리고 엔지니어링 플라스틱 가이드링도 오일에 내구성이 있는 재질로 교체했습니다. 그러나 교체한 재질 역시 폐유에서는 내구성에 한계가 있었습니다. 개발팀은 다시 플라스틱 재질을 금속 재질로 변경하고 Sealing에 적합한 구조로 개선해가면서 이 문제를 해결했습니다.

오링의 문제 극복

사출 부품의 문제 극복

첫번째 문제가 해결되자 두번째 문제가 발생했습니다. 처리유의 품질이 기대 수준에 미치지 못했습니다. 개발팀은 즉각 원인 파악에 나섰고 Membrane 표면에서 구멍을 발견했습니다. 적용된 Membrane이 강한 와류를 활용하는 FMX에 적합하지 않아 발생한 현상이었습니다. 개발팀은 국내외를 막론하고 백방으로 수소문한 끝에 FMX에 가장 적합한 제품을 찾아냈습니다. 이렇게 해서 새로운 Membrane이 적용된 FMX는 마침내 우수한 품질의 정제유를 생산하기 시작했습니다.

그러나 문제는 여기서 끝이 아니었습니다. 한 달쯤 지나자 정제유가 더 이상 생산되지 않았습니다. 개발팀은 다시 원인 파악에 나섰고, Membrane 하층부가 분해되어 사라지고 처리유가 흐르는 채널의 Drain part가 수축되면서 정제유가 더 이상 생산되지 못하고 있었습니다. 제조사의 Membrane 제조 과정에서 함유되는 물질과 Drain part의 재질이 맞이 않아 발생한 현상으로 결론 지은 개발팀은 적합한 재질 선정을 위해 다양한 재질의 물질과 Drain part를 폐유에 끓여가며 치수안정성과 분해여부를 검증했습니다. 그리고 다양한 실험과정을 거쳐 최종 선정된 물질을 제조사에 보내 Membrane을 Laminating하는 방식으로 폐유 정제용 FMX에 적합한 당사만의 Membrane을 확보했습니다.

Membrane 파손문제 극복 1

Membrane 파손문제 2

유성에너지에 첫 적용된 폐유정제용 FMX

개발을 마친 폐유정제용 FMX는 사업화 단계에서 다시 한 번 좌절을 맛봐야 했습니다. 계약단계에서 고객이 사업을 포기했기 때문이었습니다. 환경분야의 기술개발은 환경의식 성숙도에 비례해 성장한다는 것을 다시 한 번 각인하는 뼈아픈 경험이었습니다. 다행히 최근에는 환경의식의 고양과 함께 미세먼지 대응을 위해서는 폐유품질 향상을 위한 기술개발이 필요하다는 데 공감하는 고객과 소비자들이 늘고 있어 사업화 전망을 밝게 하고 있습니다.

정제연료유 생산용 FMX-E 모델

지난 해 BKT는 한국석유재활협회로부터 폐유정제기술 공동개발 요청을 받고 기존 시스템을 업그레이드하여 고품질 정제연료유 생산 시스템을 구축했습니다. 첫 시제품은 제주도의 정제연료유 생산기업인 유성 에너지에 설치되어 기존 회분율을 0.5%에서 0.1 이하로 낮추는 데 성공했습니다. 청정지역을 유지해야 하는 제주도의 특성상 환경문제에 대한 인식이 높고 정제연료유의 고품질화를 필요로 하는 고객이 있었기에 가능했던 Win-Win 사례였습니다.

폐유

FMX를 거친 정제연료유

FMX의 도전은 계속된다

FMX의 폐유정제기술은 FMX의 잠재력을 확인한 또 하나의 쾌거라고 할 수 있습니다. 기존의 정제효율이 낮은 약품주입방식과 많은 에너지가 투입되는 증류방식의 문제점을 개선함으로써 품질향상을 요구하는 국내 고객들의 니즈에 적합한 공정을 제시했을 뿐만 아니라 기술부족과 비용때문에 폐유를 정제하지 못하는 개발도상국에도 새로운 길을 열어주었습니다.

FMX의 가능성은 무궁무진합니다. Membrane팀은 끊임없이 진화하는 환경시장에서 새롭게 시장의 니즈를 발굴하고 FMX를 표준장비로 정립해가는 도전을 멈추지 않겠습니다.