□ CCS(이산화탄소 포집 및 저장, CO2 Capture and Storage) 기술은 대용량 CO2 저감이 가능한 기술로써, 국제에너지기구 기후예측 시나리오에 의하면 2050년까지 총 감축량의 22%를 CCS를 이용할 것으로 예측하고 있다. 국내에서도 내년부터 온실가스 목표관리제를 시행할 예정으로, 2020년 온실가스 배출 전망치의 30%를 감축하기 위해 CCS 기술의 확보는 반드시 필요하다.

□ KIERSOL 기술은 CO2 대량 발생원으로부터 CO2를 효과적으로 흡수 포집하는 기술로서, 연소배가스(질소, CO2, 산소 등)가 굴뚝으로 빠져나가기 전에 액상 형태 흡수제인 KIERSOL과 반응하여 CO2만 선택적으로 포집되고, 재생 공정을 거쳐 포집한 CO2를 KIERSOL과 완벽하게 분리 재생하여 다시 흡수 공정으로 보내는 형태인데, 재생 시 소요되는 에너지를 크게 줄인 것이 혁신적이다.

◦ 낮은 재생 에너지 : 기존에 상용 흡수제 대비 재생 시 소요되는 에너지를 비교할 때 알카놀아민 수용액(Fluor Daniel 사, 미)은 4.2GJ/톤CO2, KS-1 흡수제(MHI 사, 일)는 3.2GJ/톤 CO2의 에너지가 소비되는 반면, 연구원에서 개발한 KIERSOL은 2.5GJ/톤 CO2의 에너지 투입으로 100% 재생이 가능하기 때문에 경제성 측면에서 세계 최고 수준을 확보한 매우 획기적인 기술이다.

◦ 낮은 부반응성 : KIERSOL은 알카놀아민 수용액에 비해 SO2에 대한 부반응성이 매우 낮기 때문에 재생 불가능한 고체상태로 바뀌거나 재생열에 의해 흡수제 자체 중합현상이 일어나 공정 운전 시 흡수제를 지속적으로 보충해 주어야 하는 단점을 완벽히 보완하였다.

◦ 기본설계 자료 구축 : KIERSOL은 현재 개발 중인 국내 CO2 포집 기술 중 유일하게 흡수제의 기액 평형 특성 Diagram, 흡수 속도 파라미터, 물리화학 파라미터 등 각종 데이터를 확보하였으며 이를 이용하여 기본 설계자료를 구축하였다.

□ 2006년부터 KIERSOL기술을 개발해 온 연구원은 2009년에 흡수제의 기초물질 조성을 확립하여 국내 특허를 등록하였으며 기술 수출 가능성이 가장 높은 6개국 (미국, 유럽, 중국, 호주, 인도, 캐나다)에 특허를 출원한 상태이다.

* 자료 3 참조 - KIERSOL 흡수제

□ 이미 CCS 기술을 선도하고 있는 선진 연구 기관(TXU(미국), MHI/RITE(일본), SINTEF(노르웨이), IFP(프랑스)이 사용하는 흡수액 표준 분석기법을 통해 기술 검증을 마친 KIERSOL 기술은 유입되는 처리 가스 중 CO2 농도가 10% 내외인 화력발전소뿐만 아니라 25% 내외인 제철소, 시멘트, 석유화학공장 등 다양한 분야에 폭넓게 응용하여 적용 가능한 장점이 있어 우리나라 뿐만 아니라 해외 산업 여건에도 매우 적합하다고 평가되고 있다.

* 자료 4 참조 - KIERSOL 이용 포집 공정 사진

□ 연구원의 「KIERSOL 기술」은 LNG에서 발생하는 연소배가스내 CO2 포집을 위해 KIERSOL-N으로 최적화하여 (주) 현대자동차, (주) 기아자동차에 기술 이전되며, 이와 관련된 기술 이전 조인식을 2012년 9월 11일(화) 한국에너지기술연구원에서 갖고 CO2 포집 기술 개발 및 응용을 위한 협력을 강화하기로 했다.

◦ 이번 기술 이전을 시작으로 연구원과 (주)현대자동차/(주)기아자동차는 CO2 포집 기술 개발에도 향후 적극적으로 협력해 나갈 예정이며 국내 고유 CO2 포집 기술 자립화를 기반으로 해외진출도 가능할 것으로 보고 있다.

□ 연구책임자인 윤여일 박사는 “지구 온난화 방지를 위해 전세계적으로 우수한 CO2 포집 기술을 개발하기 위한 기술 각축전 중에 일본의 미츠비시 중공업사보다 우수한 국산 CO2 흡수제인 KIERSOL의 상용화 추진은 그 의미가 크다.”라고 언급하고 “화석연료를 에너지원으로 사용하는 산업 시설에 우선 적용하여 CO2 감축 효과를 증명할 예정이며, 정부가 갖고 있는 온실가스 의무감축 목표를 달성하는 것은 물론 녹색기술을 통해 제 2 의 산업혁명이 일어나는 큰 역할을 할 것이다.”라고 밝혔다.

□ 연구원은 KIERSOL 기술을 활용하여 시멘트, 석유화학공정 등 대규모 CO2 배출 고정산업시설에 설치하여 파급할 수 있는 기술 개발 사업을 우선 추진 중이며, 향후 발전소와 제철소에도 보급할 계획이다. IEA의 CCS 로드맵에 의하면 2020년에 100개의 CCS 플랜트가 설치되고, 2030년에 850개, 2050년에 3400개의 공정이 설치되는 등 전 세계 연평균 84조원 규모의 시장이 형성될 것으로 예측하고 있어 향후 국내외 시장에 기술 매매를 통해 경제 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대하고 있다.

□ 한편, 연구원의 KIERSOL-N 기술에 대해 기술이전 협약을 맺은 (주)현대자동차, (주) 기아자동차는 온실가스 포집 및 자원화 기술 검증을 위한 연구활동을 진행하여 현대/기아차 및 그룹 계열사의 국내 온실가스‧에너지 목표 관리제 법규준수는 물론 향후 친환경적인 자동차 생산 시스템을 구축하는데 활용할 예정이다.