유럽 파트너들, 풍력 터빈 블레이드용 혁신적 GFRP 재활용 공정 개발 추진

오래된 풍력 터빈 블레이드를 아커 오프쇼어 윈드(Aker Offshore Wind, 노르웨이 리사케르), 아커 호라이즌스(Aker Horizons, 노르웨이), 스트라스클라이드 대학교(University of Strathclyde, 스코틀랜드) 3개 기관이 개발 중인 계획에 따라 재활용 및 재사용할 수 있게 됐다. 세 기관은 스트라스클라이드에서 개발된 새로운 공정을 포함해 사용된 유리섬유 제품의 회수 공정 개발을 추진하기 위한 양해각서(MOU)에 서명했다.

GFRP 복합소재: 분해 어려운 오염원으로 인식

전 세계 풍력 터빈 블레이드에 사용되는 유리섬유 강화 폴리머(GFRP) 복합소재는 분해하기 어려운 오염원으로 인식된다. 현재 파트너들에 따르면, 영국과 유럽에서 발생하는 거의 모든 열경화성 GFRP 스크랩이 매립되거나 에너지 회수용 폐기물로 처리된다. 게다가 GFRP 스크랩 양은 크게 증가할 전망으로, 수명 종료(EOL) 풍력 터빈 블레이드가 2030년대 중반까지 영국에서 GFRP 스크랩의 주요 공급원이 될 가능성이 크다(외르스테드(Ørsted)가 최근 풍력 블레이드 회수, 재사용, 재활용 발표).

스트라스클라이드 대학교 연구 결과에 따르면, 풍력 터빈 블레이드 폐기물은 2030년 연간 약 40만 톤에서 2050년 약 200만 톤으로 전 세계적으로 증가할 전망이다(참조: "서비스 수명 종료 풍력 블레이드 환경 정의"). 따라서 재활용성과 재생 함량이 건설 공정에서 점점 중요해지고 있다.

산업화 및 상용화 추진

아스트리드 스카르하임 온섬(Astrid Skarheim Onsum) 아커 오프쇼어 윈드 CEO는 "아커 오프쇼어 윈드에서 지속가능성은 우리 회사, 이해관계자, 사회에 가치를 더하는 비즈니스 결정을 내리는 것"이라며 "산업 폐기물은 대부분의 산업에서 과제이며, 스트라스클라이드 대학과 협력해 증가하는 이슈에 대한 새로운 솔루션을 추가 개발하고 우리 부문과 그 너머에 대규모로 적용할 기회를 얻었다"고 말했다.

MOU 조건에 따라, 당사자들은 스트라스클라이드에서 실험실 규모로 개발된 GFRP 스크랩으로부터 열적 회수 및 후처리를 통한 근버진 품질 유리섬유 확보 공정을 스케일업하고 상용화할 예정이다.

수십 년의 산업 혁신과 새로운 기술 운영 경험을 바탕으로, 아커 호라이즌스와 아커 오프쇼어 윈드는 자금과 관련 역량으로 솔루션의 산업 현장 적용에 기여할 것이다. 또한 더 넓은 아커 그룹 내 화학 공정과 탄소 포집 전문성은 산업화가 안전하고 지속가능하도록 보장할 것이다.

류 양(Dr. Liu Yang) 스트라스클라이드 대학교 첨단 복합소재 그룹장은 "이 과제는 풍력 산업뿐만 아니라 생산과 제조에 GFRP 소재에 의존하는 모든 산업의 과제다. 섬유에 내재된 에너지를 유지하고 재배치하는 것은 순환 경제로 나아가는 데 필수적"이라고 말했다.

전 세계 50% 유리섬유 수요 충족 잠재력

스트라스클라이드 기계항공우주공학과에서 개발된 GFRP 재활용은 복합소재 폐기물을 재사용 가능한 섬유 보강재로 전환할 수 있으며, 전 세계적으로 구현 시 전 세계 유리섬유 수요의 50%를 충족할 수 있다고 한다. 이 공정은 중·고부가가치 섬유를 모두 생산하므로, 덜 까다로운 제품부터 고성능 제품까지 광범위한 시장을 커버할 수 있다.