[지앤이타임즈 이진영 기자] 한국이산화탄소포집및처리연구개발센터(KCRC : Korea CCS R&D Center)가 이산화탄소를 포집하는 기술을 한단계 업그레이드 시켰다.

KCRC 연구진들이 개발한 'MAB 흡수제 기반의 습식 포집 기술'은 기존의 MEA 흡수제 대비 이산화탄소 흡수 용량이 2.5배 이상 크고 흡수 속도가 1.5배 이상 빠르며 에너지 사용량과 투자비를 각각 40%, 30% 이상 절감한다고 밝혔다.

이는 기존 포집 기술의 한계를 극복한 기술로 이산화탄소 포집 기술의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 전망된다.

특히 재생에너지 요구량을 2.0 GJ/tCO₂까지 낮출 수 있어, 기존 기술 중 세계 최고 수준으로 평가되고 있는 흡수제의 2.4 GJ/tCO₂을 15% 이상 개선했다.

이번 성과는 CCS 전문 대형 R&D 사업을 통해 각 연구팀 간의 체계적인 협업을 통해 달성된 연구 성과라는 점에서도 매우 큰 의의가 있다.

경희대 김훈식 교수팀은 화학적 관점에서의 안정화된 혼합 아민 수용액에 비아민 계열의 물질을 첨가하여 물리·화학적 안정성뿐 아니라 흡수 속도 및 용량을 크게 향상시킨 흡수제를 개발했다.

서강대 이광순 교수팀은 신속하고 정확한 평가 시스템을 구축하여 우수한 흡수제를 선별(screening)하고 에너지 손실을 최소화할 수 있는 효율적인 신 공정을 개발했다.

한국에너지기술연구원의 백일현 박사팀은 연속 순환장치 운전을 통하여 흡수제 성능과 안정성을 평가하고 해당 결과를 기반으로 선정된 흡수제와 공정에 대한 개선 방향을 제시하는 역할을 수행했다.

이와 함께 KCRC는 150 Nm³/h 규모의 실증 테스트 운전 총괄, 분석 평가와 더불어 EERC 및 NCCC 테스트 지원 등 연구 이외의 상업화나 기술 검증 등의 업무를 수행했다.

이렇게 전 주기를 체계적인 기획 하에 추진한 결과 좋은 성과를 얻게 됐다.

KCRC는 내년 초 국제기관을 통한 성능 객관화를 위해 미국 NCCC(National Carbon Capture Center)의 2000Nm³/h 실증 설비에서 성능 검증을 수행할 예정이며 결과를 기반으로 기술 사업화도 적극 추진할 계획이다.

KCRC는 이번 성과를 통해 2030년 세계 CO₂포집 플랜트 시장에 진입해 2050년 전망되는 150조원 규모의 글로벌 CO₂포집 플랜트 시장의 10%를 점유해 약 15조원의 매출을 창출할 것으로 기대한다고 밝혔다. 또한 고성능/저비용의 CO₂포집 원천 기술 확보 및 적용을 통한 국가 온실 가스 감축과 경제 활성화 및 일자리 창출에 기여할 것이라고 밝혔다.

KCRC 박상도 단장은 “지난 5년간 지속한 노력이 헛되지 않고 이렇게 결실을 맺게 되어 매우 자랑스럽다”며 “향후 국제기관의 성능 검증과 관련 기업의 주도로 대규모 실증을 완료하여 국내뿐 아니라 세계 시장을 선점해 나갈 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편 CCS(Carbon Capture&Sequestration)란 지구온난화의 주 원인인 이산화탄소를 대량으로 배출하는 화력발전소, 제철소 등에 적용하여 CO₂를 고농도로 포집한 후 압축 및 수송 과정을 거쳐 지하 1,000m 이상의 지중에 안전하게 저장하거나, 유용한 물질로 전환하여 재활용하는 기술을 뜻한다.

이산화탄소 포집 기술은 화석연료 연소 후의 배기가스로부터 이산화탄소를 분리하는 기술로 CCS 전체 비용의 약75% 이상을 차지한다.