친환경 하이브리드 석탄 기술력 주목

한국에너지기술연구원(KIER·원장 이기우)은 1977년 설립 이후 에너지자원 빈국인 우리나라의 현실을 극복하면서 국민 생활 및 국가 안보와 밀접한 에너지 관련 기술 연구에 주력하고 있다. 에너지효율화, 신재생에너지, 기후변화대응, 에너지소재, 육해상융복합 등 원자력을 제외한 다양한 에너지기술에 대해 연구하고 있다.

이런 가운데 최근 기후변화 대응에 대한 관심이 커지면서 기후변화연구본부 청정연료연구실 최영찬 박사팀이 개발한 '하이브리드석탄' 기술이 다시 조명을 받고 있는데, 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 감소시키는 친환경 저급탄 고품위화 기술이다. 에너지연이 개발한 하이브리드석탄(Hybrid Coal by Korea Institute of Energy Research·HCK)은 수분으로 채워져 있던 석탄 기공에 사탕수수, 당밀, 글리세롤과 같은 액상 바이오매스를 채워 하나의 연료로 결합한 청정 화력발전 연료기술이다. 기존 화력발전 설비 구조변경 없이 그대로 이용이 가능하다.

앞서 에너지연은 기존 오일 기반의 해외기술과 차별화된, 친수성 액상 바이오매스를 적용한 저급탄 고품위화 기술을 2012년 세계 최초로 개발했다. 이어 2013년 기초 연구수행을 위한 하이브리드 석탄 생산 시스템 구축 및 시운전을 통한 설비를 개선했으며, 2014년 4㎜ 이하 미분쇄 석탄에 대한 granular type (과립 결절형) 제조 방식 도입 및 공정을 구축해 다양한 크기의 석탄에 대한 하이브리드석탄 제조 공정을 개발했다. 또 2015년 하이브리드석탄 통합공정 구축 완료, 2016년 1월에는 기존 공정을 scale-up 시킨 일일 5톤 규모 하이브리드석탄 통합 제조공정을 기술이전 기업인 동원중공업(주)와 협력해 구축했다. 현재 시운전을 통한 공정 최적화, 상용설비 설계자료를 확보하는 등 이전기술 사업화에 박차를 가하고 있다.

핵심 기술로는 △HCK에 적용되는 바이오매스의 원활한 공급을 위한 2세대 바이오매스(초·목본계)의 바이오당액 추출 기술 △대기압·저온탄화(250℃) 조건의 안정적인 HCK 통합 생산 기술 △4㎜ 이하의 미분탄에 대한 분진 억제 및 밀도 향상을 위한 HCK-granule 제조 기술 △HCK-Biofuel 생산 공정을 연계한 폴리제너레이션(poly-generation·다양한 원료 및 연료를 동시에 생산) 개념의 융복합 청정연료 생산플랜트 시스템 개발 기술 등이 있다.

이처럼 융복합기술을 기반으로 생산된 HCK는 석탄을 연료로 이용하는 모든 분야와 국내·외 석탄 화력발전소, 제철소 등에 활용이 가능하다. 최영찬 박사는 "2017년 일일 2t 규모 바이오당액 추출 시스템 구축 및 시운전할 계획이다"면서 "추출된 바이오당액은 기존 공정의 사탕수수 및 당밀을 대체할 수 있어 하이브리드석탄 제조 공정의 경제성 확보 및 2세대 비식량자원 활용이 가능할 것"이라고 말했다.

-김정원 기자

-원본기사 : http://www.daejonilbo.com/news/newsitem.asp?pk_no=1211426