"세계 최대 규모" 이산화탄소 96% 원천 분리 기술 실증

한국에너지기술연구원은 가스발전소에서 이산화탄소를 원천적으로 분리할 수 있는 기술을 세계 최대 규모로 실증했다고 오늘(20일) 밝혔습니다.

가스발전시설에서 온실가스인 이산화탄소를 포집하기 위해서는 흡수탑, 재생탑, 송풍기 등 여러 대형 설비가 필요해 발전 비용이 올라가고, 에너지가 많이 소모되는 한계가 있습니다.

에너지연과 한국전력공사 전력연구원 등 공동 연구팀은 2020년 공기 중 산소만 흡수하는 금속 입자를 활용해 이산화탄소를 원천 분리 배출할 수 있는 '매체 순환 연소 기술'을 개발했습니다.


화석연료가 공기와 직접 접촉하지 않고 순수한 산소만 전달받을 수 있도록 해, 연료 이후에는 순수한 이산화탄소와 수증기만 남게 됩니다.

공기 중 질소와 반응하지 않기 때문에 초미세먼지의 원료물질인 질소산화물을 발생시키지 않습니다.

연구팀은 2023년 세계 최대 규모인 3MW(메가와트)급 파일럿 플랜트 규모 설비를 구축, 300시간 동안 중단없이 운전한 결과 이산화탄소를 96% 이상 고농도로 분리 배출하는 데 성공했습니다.

기존 최고 성능 기록인 94%를 뛰어넘은 것입니다.

연구팀은 최초로 매체 순환 연소 기술을 이용해 전력 생산에 필요한 증기를 생산하는 데도 성공했습니다.

유럽연합, 중국, 미국 등에서도 매체 순환 연소 기술을 실증하고 있으나 증기 생산에 성공한 나라는 없었습니다.

매체 순환 연소 기술의 경제성 분석 결과, 기존 100MW급 천연가스 발전 대비 연간 운영 이익은 144억 원, 발전효율은 4% 상승할 것으로 예측됐습니다.

특히 이산화탄소 포집 비용을 기존보다 30% 절감할 수 있을 것으로 기대됩니다.

류호정 에너지연 책임연구원은 "국가 탄소중립 달성을 위해서는 매체 순환 연소 기술과 같은 신기술을 적용한 가스 발전소가 필요하다"며 "기술을 지속해 발전시키고 실증해 차세대 발전 기술의 상용화를 앞당길 수 있도록 노력하겠다"고 말했습니다.

(사진=한국에너지기술연구원 제공, 연합뉴스)