KIER가 IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle, 석탄가스화복합발전) 연구에 착수한 것은 1993년이었다. 1996년에는 G7과제로 한전전력연구원 주관의 IGCC 국산화기술을 개발했다. IGCC는 정제된 가스를 사용하여 1차로 가스터빈을 돌려 발전하고, 이때 발생하는 배가스열을 이용하여 2차로 증기터빈을 돌려 발전하는 방식을 말하며, 주요 공정(Building Block)은 가스화공정 - 가스정제공정 - 복합발전공정 등으로 구성된다. 이 중 가스정제공정은 생성된 합성가스 중의 불순물인 황화합물을 제거하는 석탄가스 탈황기술 부분으로, 석탄가스화복합발전에서 반드시 거쳐야 하는 단계이다. 생성된 석탄가스 중의 불순물은 장치를 부식시키고 가스터빈의 장시간 운전을 방해하므로 이를 제거하고 가스터빈 발전효율 제고를 위해 합성가스를 고부가가치화 하는 것이다. KIER에서 한전전력연구원 및 영남대, 경북대, 성균관대, 건국대, 충남대, 한양대 등과 산학연 공동으로 탈황제 및 탈황공정 개발에 착수한 것은 1996년이었다. 고온탈황기술의 하드웨어라고 할 수 있는 공정 개발은 KIER에서 담당했고, 건식탈황기술의 소프트웨어라고 할 수 있는 탈황제 조성 개발은 한전전력연구원이 담당했다. 성형핵심기술의 개발은 KIER에서 담당했다.본 연구는 2001년에 5Nm3/h 용량의 공정에서 세계 최초로 100시간 이상 연속운전에 성공하고 99.5% 이상의 탈황 효율을 기록함으로써 개발된 공정 및 소재가 IGCC용 가스터빈에 적용 가능한 성능을 보이고 있음을 입증하였다. 또한 5기압, 섭씨 500도에서 공정을 운전하여 고온고압 상태에서 운전이 성공적으로 실현되었으며 1만ppm의 황화합물(H2S)을 주입하여 대기환경 기준보다 훨씬 낮고 가스터빈에 영향을 주지 않는 40ppm 미만으로 99.5% 이상의 탈황효율을 달성했다. 특히 유동층용 탈황제에 있어서 중요한 것은 내마모성의 둥근 입자를 성형하는 것인데 KIER는 분무건조용 슬러리 제조에 관한 기술을 개발하여 특허를 확보함으로써 이 분야 세계 수준의 기술 선진화를 이루면서 기술선도의 중심에 우뚝 서는 전기를 마련하게 되었다. 2003년에는 고등기술연구원 주관의 IGCC 과제에 참여하여 석탄가스화로와 통합실험을 수행했다. 가스화로의 실제가스를 활용하여 고온건식탈황의 석탄가스 적용 실험이 실시되었고, 황화합물 400ppm 수준에서 1ppm 미만으로 탈황을 하는 우수한 성능을 나타냈다. 이 기술은 ppm 미만의 고도 탈황에도 적용돼 향후 연료전지용발전(IGFC) 합성석유제조용 정제기술로도 사용될 수 있는 가능성을 보였다. 현재 KIER는 SCI 논문 13편, 국내특허 6건, 국외특허 1건이 보호를 받고 있으며, 이는 석탄가스 탈황분야 국내 기관 출원건수 중 1위를 기록하는 것이다. 한편 100시간 연속운전, 석탄가스화로와의 통합실험, 통합제어구조 구축 등의 연구내용은 세계 피츠버그석탄학회와 고온가스정제학회 등에서 발표돼 많은 관심을 끌었으며 이 분야에서 KIER가 선두자리를 굳게 지키고 있음을 다시 한번 확인시켰다. 고온건식 탈황기술은 국내 IGCC 도입 시 청정 신발전에 적용하여 발전효율의 향상에 기여할 수 있으며, IGCC 세계 시장에 진출하여 2012년 예상되는 6조 5,000억 합성가스정제 시장에서 습식법과 어깨를 나란히 할 수 있을 것으로 전망된다. 또한 이 기술은 1ppm급 가스정제기술을 확보하여 연료전지발전의 요소기술로 응용할 수 있고, ppm 미만의 화학연료용 고온 가스정제기술에 응용되어 가용 화석연료로부터 고부가 청정에너지를 생산할 수가 있으며, 스핀오프기술로 천연가스정제, 폐기물가스화의 저가가스 정제기술에도 응용할 수 있다. 본 메일은 발신전용메일로 메일수신을 동의하셨기에 기재해 주신 이메일 주소로 발송되었습니다. 한국에너지기술연구원에서 드리는 각종 정보의 메일 수신을 원치 않으시면 [수신거부]를 눌러 회원 개인정보를 변경해 주시기 바랍니다. If you do not want this type of information or email, please click here 기타 문의 사항은 한국에너지기술연구원 웹사이트의 [ 참여마당> 묻고 답하기 ] 메뉴를 이용하여 주시기 바랍니다.