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제목 세계 최고 수준의 이산화탄소 포집기술 150 Nm3/h 실증 성공(경희대 김훈식교수, 서강대 이광순교수, 에기원 백일현박사)
작성자 KCRC 등록일 2017-01-02 조회수 2487

세계 최고 수준의 이산화탄소 포집기술 150 Nm3/h 실증 성공 

 

주요 내용

○  CCS 원천기술 개발을 위해 설립된 한국이산화탄소포집및 처리연구개발센터(Korea CCS R&D Center, 이하 kcrc, 센터장 박상도)의 연구진들이 세계 최고수준의 이산화탄소 포집기술 개발에 성공

이산화탄소 포집기술은 화석연료 연소 후의 배가스로부터 이산화탄소를 분리하는 기술로 CCS 전체 비용의 약 75%이상을 차지하고 있어, 전 세계적으로 혁신적 저비용의 이산화탄소 포집기술 확보에 주력하고 있다.

특히 이산화탄소 흡수제가 120도 이상의 온도에서 재생됨에 따라 많은 에너지가 필요하므로 포집기술의 상용화를 위해서는 재생에너지를 혁신적으로 낮추는 것이 절실하다.

KCRC 연구진들에 의해 개발된 MAB 흡수제 기반의 포집 기술은 이러한 기존 포집기술의 한계를 극복한 기술로 이산화탄소 포집기술의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대 된다.

개발된 포집기술의 경우 기존의 상용화된 MEA흡수제 대비 이산화탄소 흡수용량이 2.5배 이상 크고, 흡수속도가 1.5배 이상 빠르며, 에너지 사용량과 투자비를 40%, 30% 이상 절감 시킬 수 있는 획기적인기술 이다

재생에너지 요구량을 2.0GJ/tCO2까지 낮출 수 있어 현재 세계 최고수준으로 평가되고 있는 일본 M사에서 개발한 흡수제의 2.4GJ/tCO2를 15%이상 개선한 탁월한 기술이다.                

<그림 1> 기존 MEA 기술과 새롭게 개발된 MAB 기술의 성능 비교

                

○             ○ 연구개발 성과는 CCS전문 대형 R&D사업을 통해 각 연구팀 간의 체계적인 협업을 통해 달성된 연구성과     라는 점에서도 매우 큰 의의가 있다. 

                ○ 그동안은 흡수제 개발이 Trial and error(시행착오)방식으로 추진된 반면, KCRC에서는 각 분야 최고의 전문가로 연구팀을 구성하여 흡수제 디자인, 합성, 성능평가/개선, 공정모사/공정개발에 이르는 전 주기를 체계적인 기획하에 추진한 결과 이와 같은 성과를 달성한 것이다. 

          □ 연구내용 

                ○ 이산화탄소를 대규모로 포집 및 압축하는 공정에 필요한 에너지 및 비용을 최소화함으로써 세계적으로 가장 경쟁력 있는 이산화탄소 처리기술을 구현하는 것을 목표로 하고 있으며, 연구진이 해결하고자 하는 구체적인 결 과제들은 다음과 같다.

        ○ 이산화탄소 포집 및 압축 시 에너지 및 비용을 어떻게  최소화 할 것인가?

        ○ 이산화탄소를 빠른 속도로 다량 포집하면서도 안정적인 운전이 가능한 흡수제를 어떻게 찾을 것인가?

        ○ 개발된 흡수제에서 가장 좋은 성능을 보이는 공정구성은 무엇인가?

                ○ 해결책을 제시하기 위해 연구진은 다수의 흡수제들을 체계적으로 검토하였으며, 안정성 등의 기초평가를 통해 1차 선정된 흡수제에 대해 흡수용량, 흡수속도, 소모에너지, 증발, 부식, 변성, 점도 등 다양한 항목들을 보다 상세하게 분석 및 평가 하였고, 이를 통과하여 2차 선정된 흡수제에 대해서 정교한 모사기를 만들어 최적공정을 개발하며 동시에 벤치 및 파일럿 규모 공정에서 실험을 진행하며 에너지와 비용을 줄이는 방안을 세밀히 연구하였다.

          □ 기대효과

             ○ 2030년 세계 co2 포집플랜트 시장 진입 시 연간 약 6.5조 매출 창출예상

                ○ 고성능/저비용의 co2포집 원천기술 확보 및 적용을 통한 국가 온실가스 감축에 기여

                ○ co2 포집플랜트 상용화 및 수출을 통한 국제경제 활성화 및 일자리 창출

 

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첨부파일 150Nm3규모 이산화탄소 습식포집 테스트 플랜트.jpg
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