보도자료

한국에너지기술연구원 보도자료

저등급석탄 고품위화 기술 국내 독자 개발

  • 작성일 2012.04.05
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세계 최고 수준의 저등급석탄 고품위화 기술 국내 독자 개발

 

 


 

 

고품위 석탄의 안정적 확보, 발전효율 증가로 전력수요 증가에 적극적 대처

고유가 및 고석탄가 시대에 에너지 수입 비용의 획기적 절감

고품위화 석탄 제조기술 수출 청신호

 

 

□ 석탄을 전량 수입에 의존하는 우리나라는 연간 사용량이 세계 9위에 해당하며 액수로는 10조원에 달하고 있다. 또한, 중국과 인도의 개발정책으로 고품위 석탄 가격이 급상승하여 국내 석탄화력발전소에서 고품위석탄을 안정적으로 공급받기 어려운 상황이 전개되고 있다.
 

◦ 고품위석탄의 확보가 어려워지면서 저등급석탄 수입이 증가하는 추세이고, 단위전력 생산을 위해 열량이 낮은 석탄을 다량으로 사용하다보니 발전용 석탄 수입량만 2009년 7,500만톤에서 2010년 9,000만톤으로 증가하였으며, 국내 수입석탄의 45%를 차지하고 있는 인도네시아는 2014년 이후 저열량탄 수출을 금지하는 법안을 발효시킬 것으로 예상되어 국내 석탄 수급은 보다 큰 어려움을 겪을 것으로 전망되고 있다.
 

 ※ 저등급 석탄
저등급 석탄은 수분이 많고(30~50%) 열량이 낮으며 자연발화 가능성이 크기 때문에 국내 발전소에서 사용하는데 어려움을 겪고 있으며, 효율이 낮아 단위전력 생산에 필요한 석탄 사용량을 증가시키고 CO2 발생량을 급증시키고 있다.

 

 

□ 한국에너지기술연구원(황주호 원장)에서는 수분이 많고 열량이 낮은 저등급석탄을 대상으로 건조와 수분 재침투를 방지하여 석탄의 열량을 획기적으로 높이고 안정적으로 발전소에서 활용 할 수 있는 저등급석탄 고품위화 기술을 국내 독자적으로 개발하는데 성공했다.
 

◦ 이시훈 박사 연구팀이 개발한 저등급석탄 고품위화 기술은 발전소 현장에서 적용되는 ‘유동층 건조 기술’과 탄광 현장에서 적용되는 ‘기름침적 건조기술’로 구분된다.
 
◦ ‘유동층 건조 기술’은 수분 35%의 저등급석탄을 분쇄하여 유동층 건조기로 이동시킨 후 발전소 굴뚝에서 빠져나가는 폐열을 이용, 약 150℃의 배가스를 주입하여 분쇄된 석탄을 가스상에서 부유시켜 수분을 제거, 고품위화 하는 기술이다.
 
◦ ‘유동층 건조 기술’로 수분을 제거하는 고품위화 공정을 거치게 되면, 10톤(1일 처리량)의 저등급석탄을 투입하는 경우, 8톤에 해당하는 고품위석탄 생산이 가능하고, 공정 과정에서도 기존 기술에 비해 장치가 단순하며 운전이 용이하여 10%이상 비용을 절감할 수 있게 됐다.
 
◦ ‘기름 침적 건조기술’은 저등급석탄을 탄광 현장에서 직접 수분을 제거하여 고품위화 시키고 고분자를 입혀 안정화 시킴으로써 장거리 운송되는 동안 자연발화되는 것을 방지하는 기술이다.
 

◦ 이 기술은 탄광 현장에서 분쇄된 저등급석탄을 고분자화합물이 용해된 기름과 혼합한 후 고속 원심분리기를 이용하여 고분자화합물이 코팅된 석탄을 분리하고, 고온의 스팀을 이용한 회전형 건조기로 수분을 제거하여 고품위화하는 기술이다.
 

◦ ‘기름 침적 건조기술’로 5톤(1일 처리량)의 저등급 석탄을 투입하여 4톤에 달하는 고품위 석탄을 안정화 시킬 수 있으며, 기존 기술에 비해 석탄안정화에 사용되는 기름의 소모량을 20% 이상 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.
 

◦ 지식경제부 전력산업융합원천기술개발사업을 토대로 과제 전담기관인 한국에너지기술평가원의 지원 아래 개발된 이번 연구결과로 저등급 석탄의 열량과 효율을 높여 사용하게 된다면 발전소 500MW 1기당 석탄운송비용만 연간 50억원 절감할 수 있고 석탄 사용량에서도 300억원을 절감하는 등 경제적 효과를 가져 올 수 있다. 또한, 발전효율은 2.5% 증가시키는 반면, 이산화탄소 발생량에 있어서 10% 감소가 가능해 환경적인 효과까지 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
 

□ 연구책임자인 이시훈 박사는 “중국과 인도 등 최근 급격하게 시장이 커지고 있는 개발도상국을 대상으로 기술 수출을 준비 중”이라고 밝히면서 “개발도상국의 개발 위주 정책은 석탄 수급면에서는 우리에게 위기일 수 있지만 기술 공급자 역할을 해야 하는 우리나라 EPC 업체로서는 연구원에서 개발한 기술을 기반으로 500조원 이상의 세계 시장 진출이 가능해 질 것”으로 전망했다.


□ 기술개발에 참여한 국내 발전사(한국동서발전, 한국남동발전)와 EPC 업체((주)이테크건설, 동원이엔텍, 서울샤프중공업)는 해외 발전사업 진출 및 탄광개발을 위해 박차를 가하고 있으며, 연구원은 이번에 개발된 기술을 바탕으로 인도네시아와 정부간 석탄자원협력체계를 구축하고 장기적으로는 인도네시아 외에도 호주가 보유하고 있는 수분 50% 이상의 고수분 저등급석탄에도 연구원의 기술을 적용 하여 범위를 확대해 나갈 예정이다.
 

□ 한편, 연구원은 2012년 3월 19일(월), 20일(화) 양일간에 걸쳐 인도네시아 탄광업체를 대상으로 인도네시아 현지에서 저등급석탄 고품위화 기술에 대한 설명회를 가졌으며, 3월 30일(금)에는 연구원에서 인도네시아 에너지광물자원부 소속 정부출연연구기관인 에너지자원연구소(tekMIRA)와 저등급 석탄 고품위화 기술 및 인력교류를 위한 MOU도 체결하여 기술 수출에 대한 구체적인 협의를 진행 할 계획이다.


 

 

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