[다이텍연구원] 섬유염색산업의 텐터 폐열 회수 및 재활용 위한 연구개발
산단공 대경권 생태산단구축사업단, 다이텍연구원
 

다이텍연구원(이하 다이텍)은 한국산업단지공단 대경권 생태산업단지(EIP: Eco-Industrial Park)구축 사업단의 지원을 받아 섬유염색업종에서 발생하는 애로요인을 해결하기 위해 ‘섬유염색공정 열가공장치에서 발생되는 배기가스의 폐열회수 및 재활용 네트워크 구축사업’을 추진 중이라고 밝혔다.

섬유염색산업은 대표적인 에너지 다소비 산업으로 손꼽힌다. 섬유염색공정 중에서도 원단을 열처리가공하는 텐터 공정에서 가장 많은 에너지를 사용하게 되는데, 보통 텐터 1기 당 한달에 3천만 원 이상의 연료(LNG 기준)를 사용해 1년에 약 4억 원을 사용한다.

텐터 공정은 버너를 이용하여 LNG를 직접 연소하여 180℃~200℃ 정도의 열을 발생시켜 섬유원단을 열처리하는 공정으로 열처리 후 130℃~150℃ 정도의 폐열이 발생되는데, 그동안 폐열을 회수하기 위한 많은 시도가 있었으나 대부분 폐물로 전락하였다.

이는 텐터공정의 특성에 이유를 찾을 수 있다. 텐터공정은 염색원단을 단순 건조하는 것이 아니라 세탁 시 발생하는 섬유의 수축/이완을 줄이기 위해 고온으로 열처리를 진행하며 섬유 유연제, 광택제, 대전방지제 및 자외선 안정제 등의 화학약품을 투입해 열처리를 하기 때문에 배기가스에 많은 오염물질이 함유되어 있다. 또 제직공정에서 사용한 방직유(방직기계의 제직바늘이 원활히 작동하도록 사용하는 윤활유)도 휘발되어 배기가스에 다량의 유적(기름성분)이 함유되어 있기 때문에 폐열회수를 위한 배기가스의 열교환에 많은 어려움이 있었다.

다이텍에 따르면 대구염색산단 내 136대의 텐터 시설에서 발생하는 배기가스의 폐열량은 시간당 1억674만5천400㎉ 이른다. 아울러 대구지역 전체 텐터 시설 232대에서 발생하는 폐열량은 시간당 1억8209만4천93㎉으로 추산된다. 이를 열량으로만 따지면 하루에 500톤 이상의 석탄이 폐열로 버려지는 것과 같은 양이다.

이런 텐터공정에 다이텍에서 개발 중인 ‘무필터 유적회수형 폐열회수장치’를 도입하면, 배기가스에 함유된 오염물질이 자동으로 제거되어 청소 및 교환이 필요 없이 열교환을 통하여 20% 이상 폐열회수가 가능하며 회수된 폐열을 텐터공정에 재활용 되어 에너지 사용량의 절감이 가능하다.

다이텍은 대구전체에 본 장치를 적용하면 폐열회수를 통한 연료 절감은 년간 78억원의 효과를 거두는 것으로 추산했다. 뿐만 아니라 “배기가스의 오염물질 저감 및 이산화탄소 배출 저감효과도 가져오며, 업체의 업종에 따라 유적성분의 회수도 가능하다”고 했다.

본 생태산업단지 구축사업은 다이텍연구원이 섬유기계전문제작업체인 GS시스템과 공동으로 연구개발 중이며 이르면 내년 상반기에 상용화된 제품의 판매가 가능한 것으로 보인다.

다이텍 윤남식 원장은 “힘들고 어렵다고만 생각했던 텐터 가공공정의 폐열회수를 ‘무필터 유적회수형 폐열회수장치’를 통하여 에너지로 재활용 시킨 것처럼 앞으로도 중소기업의 애로지원과 나아가 지역사회와 섬유염색산업의 이익을 공유할 수 있는 연구개발을 적극 발굴하겠다”고 말했다.