과학기술부 「21세기 프론티어 연구개발사업」의 일환으로 추진되고 있는 ‘이산화탄소저감및처리기술개발사업단’(단장 박상도)의 지원으로 철강공정용 열설비 전문기업인 (주)에스에이씨(대표이사 한형기)와 한국에너지기술연구원(원장 한문희)이 공동으로 철강공정용 CO₂ 저감형 순산소 연소 가열로 기술을 개발하였다.

  금번 개발된 순산소 연소 가열로는 연소용 공기를 산소로 대체하여 연소시키는 방식으로, 에너지다소비 철강산업에서의 연료 절감 및 생산성 향상이 가능하여 CO₂ 배출을 원천적으로 저감할 수 있는 동시에, 연소 후 배기가스중에 함유된 지구온난화 가스인 CO₂를 고농도로 용이하게 응축 분리할 수 있다. 또한 가열로에 적용된 순산소 연소기는 질소산화물 (NOx) 생성을 현저히 감소시킬 수 있는 세계 최고수준의 성능을 갖는다.

  본 기술을 철강공정에 적용할 경우, 기존의 공기연소 대비 약 30%의 연료절감으로 배출되는 CO₂를 연간 약 330만 톤 저감할 수 있고 생산성은 약 20% 향상시킬 수 있어 산소비용을 감안하더라도 경제성이 있다. 아울러 연소 후 배기가스는 비교적 단순한 응축과정을 통해 함유된 CO₂를 95% 이상의 고농도로 쉽게 분리할 수 있기 때문에 CO₂ 분리 회수 설비비용을 크게 낮출 수 있다.   

  아울러 연소기는 순도 93~94%인 산소를 사용하여도 질소산화물(NOx)의 생성을 동일한 선진국 기술의 약 1/5 수준인 10mg/MJ 이하로 현저히 낮출 수 있는 세계 최고수준의 성능을 유지하도록 독자적으로 개발되었으며, 가열로 이 외에 석유화학공정의 고온 반응로, 비철금속 용해 및 용융소각 등에도 적용이 가능하도록 개발되었다.

  한편 본 기술의 경제성을 더욱 향상시키기 위해서 현재 저가 고순도 산소제조기술 연구가 병행하여 진행되고 있고, 저가 산소제조기술이 상용화되면 명실공히 제반 산업공정에서 CO₂ 배출 저감 및 생산성 향상을 동시에 만족할 수 있는 연소가열기술로 자리매김할 수 있을 것으로 기대된다.

  본 기술은 국내 대표적 철강기업인 POSCO, 현대제철, 두산중공업, 세아베스틸 및 동국제강 등에 소개되어 적용 타당성을 검토중에 있으며, 참여기업인 (주)에스에이씨는 기술이전계약을 완료하고 기술의 사업화를 추진중에 있다.