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순수 국내기술로 만든 CO₂포집기술…세계가 '주목'


[머니투데이 대전=허재구 기자] [[R&D현장]상용화 추진으로 해외시장 선점 '박차']

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KIERSOL이용CO2흡수공정./사진제공=한국에너지기술연구원
한국에너지기술연구원이 지구온난화 주범인 이산화탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 세계 최고 수준의 'CCS(Carbon Capture & Storage)기술'을 자체 개발, 상용화에 박차를 가하고 있다.

'CCS기술'이란 이산화탄소가 대기 중 배출되지 않도록 발전소의 굴뚝에서 바로 이산화탄소를 포집한 후 지하에 저장하는 기술. 2050년이면 세계 시장 규모가 84조원에 달할 것으로 예상되면서 시장 선점을 위한 주요 선진국들의 경쟁이 치열한 상황이다.

연구원에 따르면 자체 개발해 KIERSOL이라고 명명한 이 CCS기술은 연소배가스(질소, 이산화탄소, 산소)가 굴뚝으로 빠져나가기 전 액상형태의 흡수제인 KIERSOL과 반응, 이산화탄소만 선택적으로 포집한다.

이어 재생 공정을 거쳐 포집한 이산화탄소를 KIERSOL과 완벽하게 분리, 재생해 다시 흡수공정으로 보낸다.

이 기술은 현재 세계 최고라 불리는 기존 상용 흡수제(일본 2.8GJ/t)에 비해 재생시 소요되는 에너지를 20% 이상 낮출 수 있다는 것이 연구원측의 설명이다.

특히 화력발전은 물론 제철소, 시멘트, 석유화학공장 등 다양한 분야에 폭넓게 적용 가능하다는 장점도 지니고 있다.

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KIERSOL흡수제./사진제공=한국에너지기술연구원
이 때문에 국내 산업시설 뿐만 아니라 해외 산업 여건에도 적용 가능해 관심을 모으고 있다.

연구원은 또 이 기술과 더불어 분리막을 이용한 이산화탄소 포집 공정도 개발하는데 성공했다. 분리막을 이용한 이산화탄소 포집공정은 화력발전에서 주로 쓰이는 석탄에서 이산화탄소를 원천 제거하는 동시에 미래 청정에너지로 주목 받고 있는 수소를 대량 생산할 수 있는 기술이다.

이산화탄소 포집률이 기존 공정보다 4~25%향상된 90% 이상이어서 세계 최고의 분리효율을 달성했다.

특히 이를 통해 이산화탄소 포집비용을 톤당 10달러까지 줄일 수 있어 시장선점을 위한 기술적 우위에 섰다는 것이 연구원측의 설명이다.

석탄가스화복합발전(IGCC)에도 적용할 수 있다. IGCC는 산소와 물을 이용해 석탄을 고온에서 가스화 시켜 합성가스를 만든 뒤 변환과정에서 발생된 증기로 터빈을 돌려 전기를 만들어 낸다.

만들어진 합성가스에서 오염물질을 제거하고 촉매를 가해 석유와 같은 형질의 합성석유를 만들어 낼 수 있다.

여기에 CCS기술을 접목시키면 가스화기에서 배출된 수소와 일산화탄소로 이뤄진 합성가스가 이산화탄소와 수소로 전환되고 분리막을 통해 선택적으로 수소를 분리하는 동시에 이산화탄소를 포집한다.

수소는 저장돼 연료전지 발전이나 수송용으로 활용될 수 있으며 이산화탄소는 다양한 기술을 통해 땅 속에 저장할 수 있다.

이 때문에 온실가스를 크게 줄일 수 있는 것은 물론 대량의 수소생산이 가능한 미래 에너지 생산기술이어서 앞으로 신규화력발전 건설시 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

연구원 관계자는 "앞으로 자제 개발한 이산화탄소 포집기술을 활용, IGCC 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라며 "세계 각국이 관련 기술을 개발키 위해 각축전을 벌이고 있는 상황에서 자체개발한 KIERSOL의 상용화 추진은 의미가 크다"고 말했다.




대전=허재구 기자 .@.

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