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[IT뉴스]젖은 커피찌꺼기, 팝콘처럼 터뜨려 90초만에 고급 연료로

온카뱅크관리자

2026-05-20 17:17:32

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 젖은 커피찌꺼기를 간단한 공정으로 빠르게 친환경 연료로 변환하는 기술이 개발됐다. 게티이미지뱅크 제공.
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 전세계에서 매년 1000만 톤 이상 발생하는 커피찌꺼기를 팝콘처럼 폭발시켜 단 90초 만에 고체연료로 재활용하는 기술이 개발됐다. 처리 시간을 기존 공정보다 최대 240배 줄이면서도 연소 과정에서 오염 물질이 거의 발생하지 않아 친환경 연료로 활용될 것으로 기대된다.
 한국지질자원연구원(지질자원연)은 박태준 책임연구원팀이 갓테크와 공동으로 수분 약 55%를 함유한 커피찌꺼기를 건조나 기름 제거 과정 없이 고품위 숯(바이오차)으로 전환하는 '화염 플라즈마 열분해' 기술을 세계 최초로 개발했다고 20일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 지난달 19일 게재됐다.
 기존 열분해 공정으로 수분이 많은 유기성 폐기물을 처리하려면 사전 건조 과정이 필수다. 이 과정은 많은 에너지와 시간이 소요돼 경제성이 낮다.
 연구팀은 액화석유가스(LPG)와 압축공기를 연소시켜 약 800~900도의 화염 플라즈마를 생성해 고수분 커피찌꺼기를 건조 과정 없이 처리하는 기술을 개발했다.
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 <img alt="화염 플라즈마 공정 처리 과정. 지질자원연 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/dongascience/20260520171118267hnfq.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="PUg0lEiPJJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/dongascience/20260520171118267hnfq.jpg" width="658">
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 화염 플라즈마 공정 처리 과정. 지질자원연 제공.
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 핵심은 '팝콘 효과'다. 초고온 플라즈마 에너지로 커피찌꺼기 내부 수분이 순간적으로 기화하면 입자 내부 압력이 급격히 증가해 미세 폭발이 일어난다. 이때 수분이 제거되며 바이오차로 변하는 탄화 반응을 촉진하는 활성화제로 작용해 반응 속도도 향상된다. 
 동시에 내부에는 미세한 구멍이 촘촘히 형성돼 정수기 필터 등에 쓰이는 활성탄 재료나 오염물질 흡착 소재로의 활용 가능성도 확인됐다.
 가장 처리 효율이 높았던 90초 처리 조건에서 실험한 결과 바이오차의 발열량은 원료인 커피찌꺼기보다 약 33% 증가해 일반 무연탄과 유사한 수준의 연료 특성을 보였다. 실제 연소 과정에 참여하는 탄소 비율도 15.6%에서 46.2%로 약 3배 증가해 연료 성능이 향상됐다.
 찌꺼기 내 황 성분은 완전히 제거돼 연소 과정에서 대기오염물질인 황산화물이 발생하지 않는 친환경 특성이 나타났다. 기존 열분해 공정에서 발생하던 연기·타르 등 2차 오염물질도 거의 발생하지 않았다.
 공정 효율도 크게 개선됐다. 기존 공정들은 30분에서 6시간까지 소요되지만 새 기술은 90초 만에 처리가 끝난다. 최소 40배에서 최대 240배까지 시간이 단축됐다. 고수분 원료를 그대로 활용할 수 있어 건조 비용과 공정 복잡성을 줄였다.
 박태준 책임연구원은 "폐기물을 단순 처리 대상에서 고부가가치 에너지 자원으로 전환하는 새로운 기술"이라며 "향후 음식물 쓰레기 같은 다양한 고수분 유기성 폐기물로 적용 범위를 확대해 산업 현장에 적용 가능한 기술로 발전시킬 것"이라고 밝혔다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1016/j.cej.2026.176452
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 <img alt="박태준 책임연구원. 지질자원연 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/dongascience/20260520171119508dhmc.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="Qeo3hkJ6nd" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/dongascience/20260520171119508dhmc.jpg" width="658">
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 박태준 책임연구원. 지질자원연 제공.
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 [조가현 기자,문혜원 인턴기자 gahyun@donga.com,moony@donga.com]
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