벚꽃이 눈처럼 내리는 수원 아주대학교 에너지기후변화연구소 에너지공정연구실.
에너지기후변화연구소는 이름에서 보듯이 에너지와 기후변화를 통합 연구할 목적으로 1992년 설립됐다. 에너지공정연구실은 연구소 내 6개 연구실 가운데 가장 규모가 크다. 두세 명에 불과했던 연구인력이 10명까지 불었다.
이 연구실 전영신 연구원(박사과정)은 “최근 4∼5년 사이 유가가 오르면서 우리 연구실이 주력하는 석탄가스화발전 연구에 관심이 많아졌다”고 설명했다.
석탄가스화발전(IGCC)은 석탄으로 직접 발전하지 않고 석탄을 가스로 바꿔 발전하는 방식이다. 석탄에 특수 촉매를 넣고 고온에서 높은 압력을 가하면 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 합성가스가 된다. 여기서 먼지나 황산화물, 질소산화물 등 유해물질을 제거하면 석탄이 천연가스가 되는 셈이다.
에너지공정연구실은 석탄이 가스가 되는 과정에서 발생하는 미세먼지 문제 연구에 집중하고 있다. 먼지가 IGCC 설비 곳곳에 달라붙으면서 기계 고장을 일으키기 때문이다. 이 현상을 규명하기 위해 연구실 지하에 건물 2층 높이의 DTF 장비를 설치해 운용하고 있기도 하다. 또 품질이 나쁜 석탄을 좋은 품질로 바꾸는 등 IGCC 상용화에 필요한 기술 개발을 위해 노력하고 있다.
전 연구원은 “최근 포스코와 SK에너지가 손잡고 석탄가스화 발전 사업에 나서면서 연구실에도 연락이 많이 온다”면서 “1990년대 초 국내에서 처음으로 IGCC 연구를 시작한 결실을 지금 보는 것”이라고 말했다.
연구실이 주력하는 또 다른 주제는 탄소포집 및 저장이다. 탄소포집 및 저장(CCS)은 공장 등에서 배출하는 탄소를 따로 모아 깊은 바다나 암반층에 저장하는 고난도 기술이다. 에너지공정연구실은 이같은 방법이 또 다른 환경오염을 일으킬 수 있고 비용도 많이 든다는 점을 인식, 토종 광물인 사문석에 탄소를 저장하는 기술을 개발했다. 저장 과정이 간편하고 사문석을 쉽게 구할 수 있어 국내 환경에 가장 적합한 CCS 공법이라는 설명이라는 게 연구소 측의 설명이다.
연구소는 이밖에 에너지 관련 연구를 컴퓨터로 재현해볼 수 있는 시뮬레이션 프로그램도 개발 및 운영하고 있다.
내년이면 창립 20주년을 맞는 에너지공정연구실은 국내 석탄가스화 산업 발전을 위해 인재양성 및 연구개발에 최선을 다한다는 각오다.
김형택 에너지기후변화연구소장(에너지학과 교수)은 향후 연구 방향에 대해 “우리 연구소의 주력 분야인 석탄 가스화기술과 탄소포집 및 저장 기술에 역량을 쏟을 것”이라며 “BK21 사업과 관련해 에너지 응용기술과 신에너지 기술 연구를 병행할 계획”이라고 말했다.
김용주기자 kyj@etnews.co.kr
