이산화탄소 잡으니 환경도, 중소기업도 함박웃음

■ 외산보다 뛰어난 이산화탄소 포집 기술 개발로 수입대체효과만 수십억원

■ 소재(기초)부터 설계기술(실용화)까지, 기업 수요에 맞춰 원스탑 개발

□ 미래창조과학부(장관 최양희) 산하 한국에너지기술연구원(원장 이기우, 이하 ‘에너지연’)은 윤여일 박사팀이 독자 개발한 세계 최고 수준의 이산화탄소(CO2) 포집 공정 기술(KIERSOL)과 공정 설계 기술을 국내 중소기업인 ㈜기반에 기술이전 했다고 밝혔다.

 ㅇ 에너지연 이산화탄소 포집 기술의 핵심은 이산화탄소가 굴뚝으로 빠져나가기 전 액체 흡수제를 통과하게 해 혼합 기체 중 이산화탄소만 선택적으로 흡수한 뒤 다시 열을 가해 액체 흡수제는 재생하고, 분리한 이산화탄소는 지하에 저장하는 데 있다.

   ※ 이산화탄소 분리시, 액체 흡수제를 사용하면 이산화탄소가 효과적으로 분리될 뿐 아니라  타 공정 (활성탄 분리법, 막 분리법, 심냉법 등) 대비 공정에 필요한 에너지도 작아 효율적

 ※ 이산화탄소 포집 공정기술(CCS : Carbon dioxide Capture and Storage) 이란?
 
  ㅇ 대표적인 온실가스인 이산화탄소가 대량으로 발생하는 발전소, 제철소 등으로부터 이산화탄소를 효과적으로 흡수․저장하는 기술이다.
 
   - 기존 시설에 이산화탄소 포집 공정을 설치하는 것만으로 단기간에 대량의 온실가스를 감축 할 수 있다

  ㅇ 특히, 바이오가스 공정에 적용하면 쓰레기를 온실가스를 거의 배출하지 않으면서도 풍력‧태양열 등 기후에 영향을 받지 않는 신재생 에너지원(고순도 메탄)으로 탈바꿈 시킬 수 있다.

   - 축분, 음식물 폐기물, 하수 슬러지 등을 발효하여 얻는 바이오 가스는 50~60%의 메탄(CH4)과 40~50%의 이산화탄소로 혼합되어 있는데, 여기에 이산화탄소 포집 기술을 적용해 이산화탄소만 선택적으로 분리해내면 고순도 메탄을 얻게 된다.

   - 메탄과 이산화탄소가 분리되고 나면 메탄은 압력에 따라 액화 천연가스(LNG) 도시가스, 고압 천연가스(CNG) 연료, 가스 발전 등에, 이산화탄소는 주변 시설 농가에 제공해 작물의 성장원으로 활용하거나 용접, 탄산음료, 냉매 등으로 다양하게 사용할 수 있다.

□ 이번 기술은 한국에너지기술연구원이 지난 5년간 출연금 주요사업으로 추진한 결과물로 10MW급 이하 중소 규모 상용 이산화탄소 배출 시설에 적용된다.

 ㅇ 특히, 이산화탄소 포집 소재 개발에 그치지 않고 독자적으로 기본설계‧상세설계‧엔지니어링 데이터 및 장비 리스트 등 제반 공정 설계 패키지 기술까지 구축해 기업이 바로 사업장에 적용 가능한 수준으로 연구를 수행했다는 점이 눈에 띈다.

 ㅇ 기업이 필요한 기술 전부를 원스탑으로 제공한 것이며, 그동안 외부 설계 기관에 설계를 위탁하는 것이 관행으로 여겨지던 국내 연구 현실을 벗어난 것으로 평가할 수 있다.

□ 이에 따라 국산 공정 설계 패키지가 없어 외국 업체에 라이선스 비용을 지불해오던 국내 업체들도 외산보다 뛰어난 국산 이산화탄소 포집 공정 기술로 설비를 구축할 수 있게 되었다.

 ㅇ 통상적으로 해외에서 화학공정 라이선스를 구매하면 로얄티로 20억원 내외가 소요됨을 고려할 때, 2020년까지 CO2 포집 설비를 5기만 건설한다고 가정해도 대략 100억원의 수입대체 효과가 기대된다.

 ㅇ 향후 전 세계적 이산화탄소 포집 공정 및 저장 플랜트는 2030년 850기, 2050년 3400기로 증가할 전망이며, 국내에도 CCS기술이 파급되면 2020년까지 연간 300만톤의 이산화탄소를 감축시키는 3조원의 시장이 형성되고, 13,000명의 고용창출이 가능할 것으로 예상되고 있다.*
 
    * 이산화탄소의 산업적 활용전략 보고서 (2014, KISTI)

□ 연구책임자인 윤여일 박사는 “이번 기술이전 계약을 통해 바이오가스를 국내 신재생에너지의 한 축으로 발돋움시켜 온실가스 감축과 함께 한국을 바이오 메탄 산유국의 지위까지 격상시키는 것이 목표”라고 밝혔다.

 ㅇ 한국에너지기술연구원 이기우 원장 역시 “2020년 한국의 온실가스 감축 목표 달성을 위해 중추적인 역할을 할 핵심 기술”이라며, “지속적인 연구 개발로 국내외 바이오 가스 관련 시설 전체에 대해 이산화탄소 포집 공정 기술 보급을 추진할 예정”이라고 밝혔다.

□ 미래부도 중소기업과 협력할 수 있는 연구분야에 대하여, 수요 맞춤형 연구를 지속적으로 촉진할 예정이다.

▣ 문의 : 한국에너지기술연구원 그린에너지공정연구실 윤 여 일 박사 (042-860-3758)