국내 연구진이 이산화탄소 포집비용을 기존공정의 6분의 1 수준인 톤당 10달러까지 줄일 수 있는 기술 개발에 성공했다.
한국에너지기술연구원(원장 황주호)은 화력발전 원료인 석탄에서 이산화탄소(CO₂)를 원천 제거하면서도 청정에너지원인 수소를 대량 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 CO₂포집 통합 공정 기술을 파일럿 플랜트 수준에서 확보했다고 31일 밝혔다.
기술개발에는 효성에바라엔지니어링과 주성엔지니어링이 참여했다. 사업 예산은 에너지기술평가원이 지원했다.
공정기술은 기존 분리막보다 투과 성능을 혁신적으로 개선했다. 수소 분리와 동시에 이뤄지는 CO₂ 포집률은 기존 공정대비 4~25% 향상시켰다. CO₂ 분리효율은 90% 이상을 달성했다. 이는 세계 최고 수준이다.
연구진은 “CO₂ 포집비용을 톤당 10달러까지 줄일 수 있는 기반을 마련했다”며 “기존공정으로 이산화탄소를 포집할 경우 톤당 40~60달러의 비용이 든다”고 말했다.
석탄을 비롯한 폐기물·바이오매스 등 품질이 낮은 탄화수소 연료 대부분에 이 기술을 적용할 수 있는 것도 장점이다.
연구진은 이 공정을 위해 ‘팔라듐계(Pd-Cu계) 초분리막’ 공정기술을 새로 개발했다. 이 공정은 기존 분리막보다 합성가스 처리량이 7배 이상 높다. 분리막 두께도 기존 30㎛ 대비 3㎛에 불과하다. 팔라듐 박을 코팅, 제조해 박막 소재 사용량을 10분의 1로 줄였다.
연구진은 또 30기압 이상의 고압에서도 견딜 수 있는 고압 분리막 모듈화 기술도 확보했다.
백일현 연구책임자는 “분리막을 500㎿ 규모의 발전소에 적용하면 기존 분리막은 1200억원의 비용이 들지만 이번에 개발한 분리막은 60억원밖에 안 든다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
