[1000호 특집] 민경완 KCL CO₂ 사업화 플랫폼 구축사업 총괄책임자(연구위원)
[1000호 특집] 민경완 KCL CO₂ 사업화 플랫폼 구축사업 총괄책임자(연구위원)
  • 홍시현 기자
  • 승인 2019.04.01
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

온실가스자원화센터, CCU산업 선도 거점센터 역할
KCL, CO₂전환·활용제품 시험·인증 기반 구축
환경 문제 해결과 새로운 수익원 창출 가능
민경완 KCL CO₂ 사업화 플랫폼 구축사업 총괄책임자(연구위원).
민경완 KCL CO₂ 사업화 플랫폼 구축사업 총괄책임자(연구위원).

[투데이에너지 홍시현 기자] CCU(Carbon Capture and Utilization, 이산화탄소 전환·활용)란 CO₂를 포집해 유용한 자원으로 재활용해 부가가치가 높은 물질(Value-added Compounds)로 전환하는 기술이다. 한국건설생활환경시험연구원(원장 윤갑석, 이하 KCL)은 최근 전라남도 여수에 온실가스자원화센터(가칭)를 준공하고 CCU산업 활성화를 위한 미래 준비에 나섰다. 온실가스자원화센터 준공에 중추적인 역할을 담당한 민경완 KCL CO₂ 사업화 플랫폼 구축사업 총괄책임자를 만나 CCU산업에 대해 들어봤다.  /편집자 주

■투데이에너지 지령 1000호 발행 축하 인사를 부탁한다

지난 20여년간 국내 에너지산업 발전에 이바지해 온 투데이에너지 지령 1000호 발행을 진심으로 축하드린다.

투데이에너지는 그 동안 에너지산업이 직면한 다양한 이슈에 대한 정확한 분석과 빠른 정보 전달로 명성을 쌓아왔습니다. 이러한 노력에 최선을 다해 주신 투데이에너지 임직원 및 기자 여러분들에게도 감사의 마음을 전한다.

앞으로도 에너지업계를 대표하는 전문 언론으로서의 역할을 기대해 본다.

■수행 중인 CO₂사업은

CO₂사업은 산업통상자원부 ‘2017년도 소재부품산업거점기관지원사업’의 일환인 ‘미래 신성장동력 CO₂ 고부가가치사업화 플랫폼 구축사업’으로 사업비 222억원(국비 100억원, 지방비 80억원, KCL 42억원)이 투입된다. 사업기간은 2017년 4월부터 2021년 12월까지이며 주관/참여기관은 KCL/한국화학연구원이다. 이번 사업은 신기후 체제에 대한 온실가스 감축 및 전환·활용산업을 선제 대응하기 위한 시험·분석·평가·인증 서비스 기반을 조성하는 것이다. 또한 이 사업을 통해 광양만권 철강·석유화학산업부산물의 고부가 자원화 기반을 마련하고 국내산업을 진흥하는데 그 의의가 있다.

최근 환경문제로 심각하게 대두되는 온실가스(CO₂ 등)는 자연정화량(연간 CO₂ 자연처리량 약 140억t)에 비해 배출량이 상당히 증가해 OECD국을 중심으로 규제 정책을 적극 도입하는 추세다. 우리나라는 이러한 현 시점에서 CO₂에 대한 순환자원으로서의 가치인정 및 환경규제에 적극적인 대응이 필요하다.

현재 우리나라는 CCU기술 개발에 대한 정부의 지원과 함께 산·학·연의 다양한 기관에서 연구가 수행되고 있다.

화학전전환의 경우 한국화학연구원을 중심으로 1989년부터 원천기술 개발에 착수해 TRL 3~8의 국내 수준을 달성했다. 광물전환은 한국지질자원연구원(KIGAM)을 중심으로 2007년 연구개발에 착수해 지식경제부지원으로 중장기 로드맵 후보에 포함돼 Korea CCS 2020 프로젝트를 사업단 규모로 진행 중이다.

그리고 CO₂ 자원화를 위한 기술개발의 사례가 증가하고 있다. 예를들어 탄산칼슘으로 활용해 고가의 침강형탄산칼슘(PCC) 제품제조 등 배기가스탈황 목적을 위해 탄산나트륨의 시장이 형성될 것으로 예상되며 무기탄산염 제조기술은 폐기물 활용 및 폐액 배출을 최소화한 친환경 공정으로 CO₂포집/자원화를  동시 구현하는 기술이다.

또한 2015년 1월 탄소배출권 거래제 실시로 인한 CO₂저감 대책 마련이 필요하다. CO₂의 처리기술 개발 및 인증이나 표준화 제도 마련이 필요하고 정부의 환경규제가 강화되고 있어 경쟁력 있는 기술이 사업화 될 수 있도록 제도적 지원이 시급하다.

■온실가스자원화센터를 여수에 건립한 이유와 참여기관의 역할은

온실가스자원화센터는 전라남도 여수시 여수산단로 137에 위치하고 있다. 부지면적 8,643㎡, 연면적 3,342.8㎡인 지하 1층, 지상 3층 규모다. 1층은 표면구조분석실(ESCA실, FE-SEM실, HP-XRD실 등)과 시제품제작지원실로, 2층은 첨단화학분석실(유·무기전처리실, 유·무기분석실, 안정동위원소분석실)로 공간을 구축해 CO₂전환·활용제품의 시험분석 및 기술연구, 광물탄산화와 메탄올 전환 관련 시제품제작지원 공정설비를 지원하는 기능을 가진 센터다.

전남지역은 CO₂ 배출원(제철소, 화력발전소, 석유화학 공장, 시멘트 공장 등)과 활용산업(화학산업, 어업, 농업, 환경산업 등)이 인접해 있어 경제성 확보가 유리하다. 그리고 정부는 2030년까지 탄소 예상배출량 8억5,100만톤 중 37% 감축 목표로 CO₂ 배출 저감 및 자원화 정책을 적극적으로 추진하기 위해 광물탄산화의 CCU기술 개발에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

사업의 주관기관인 KCL은 이 사업을 통해 CO₂ 전환·활용제품의 시험·인증 기반을 구축하기 위해 전용 공간을 확보해 온실가스자원화센터를 건립하고 CO₂ 전환기술 및 활용제품의 신뢰성확보를 위한 시험 평가를 위해 시험·평가·인증 장비를 구축하고 있다. 이를 통해 CO₂전환제품의 성능평가 및 인증의 원스톱종합지원체계 구축으로 기업지원 서비스를 제공할 계획이다. 또한 CO₂활용산업의 국내 및 국제 규격 제정에 참여해 표준화 체계를 구축하고 관련 기술 지원을 통해 전남지역의 신산업을 창출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

참여기관인 한국화학연구원은 전남지역 배출원 별 Utility 조사를 통해 광양만권 전과정평가목록 데이터베이스(LCI D/B)를 구축하고 있다. 전과정평가목록(LCI) Database를 활용해 CO₂활용기술 및 제품의 전과정평가시스템을 구축하고 비즈니스 모델을 설계하기 위한 업무를 추진 중에 있다. 이를 통해 향후 경북 포항·울산권, 충남 보령·서산권, 강원 제천·단양권의 온실가스 및 산업부산물·부생가스 발생업체 대상으로 사업모델을 파급해 국가 온실가스 감축 목표 달성 및 CO₂산업·경제적발전에 활용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

성공적인 사업 수행을 위해 CCU분야 유관기관인 한국에너지기술연구원, 한국지질자원연구원, 한국가스안전공사, 전라남도환경산업진흥원, 학계로는 전남대학교, 전북대학교, 충북대학교, 충남대학교, 순천대학교 등과 지속적인 협력 관계를 유지하고 있다.

■이산화탄소 포집 및 전환·활용기술의 국내·외 기술 수준은

국내는 온실가스 감축에 대한 시급성에 대한 인식이 제고되면서 2000년대 중반부터 이산화탄소포집·전환·저장기술(CCUS)에 대한 기술개발 성과가 조금씩 나타나고 있다. 투데이에너지에서도 다뤘듯이 한국전력전력연구원은 미생물을 이용해 이산화탄소를 메탄으로 전환하는 ‘5kW급 CO₂ 메탄화 실증설비’ 구축 내용을 올 초 발표했고 한국에너지기술연구원에서 윤여일 책임연구원 주도 하에 2012년부터 개발해 온 ‘KIERSOL(이산화탄소 액상흡수제 및 공정기술)’이 지난 포집기술 최초 녹색 기술인증을 획득했다.

우리나라만 아니라 세계 각국에서도 사업화 성과가 나타나고 있다. 가까운 중국을 살펴보면 China Blue Chemical사, Henan Tianguan사, Jinlong-Cas Chemical사 등이 이산화탄소 전환·활용사업에 대한 성과를 나타냈다. China Blue Chemical사는 연간 약 3,000톤 규모의 배치식 CO₂ 유래 고분자 합성 파일럿 플랜트를 건설해 2009년부터 운전 중이다.

또한 아이슬란드 Carbon Recycling International (CRI)은 지열발전소로부터 재생에너지 및 이산화탄소 등을 공급받아 이산화탄소와 수소를 이용해 메탄올을 생산 중이다. 2015년 기준 연간 약 4,000톤 규모의 메탄올 생산이 가능하며 현재 약 10배 가량 스케일-업하는 2기 사업을 추진 중에 있다.

독일 정부의 지원으로 RWE Power(석탄화력발전소), Siemens와 독일 Covestro(社)는 화력발전소의 배가스에서 포집된 이산화탄소를 원료로 활용해 Polyether-polycarbonate polyol(PPP) 등을 제조하는 기술 상용화에 성공했다. 이번 기술은 기존 폴리우레탄 생산 기술대비 온실가스 저감효과가 있으며 제조된 제품의 물성이 기존 제품과 유사 또는 우수함을 발표했다.

■CCU산업 활성화를 위해 무엇이 필요한가

이산화탄소의 상용화 측면에서는 화학제품의 원료로 사용하는 방식이 가장 상용화에 근접해 있다. 이산화탄소 저감 효과 및 미래 시장 성장성 측면에서는 연료분야의 파급력이 클 것으로 기대된다는 것이 LG경제연구원의 분석이다. 이와 관련 CCU가 환경 문제 해결과 더불어 새로운 수익원을 창출할 수 있다는 점에서 많은 기업들이 연구 개발에 관심을 보이고 있다.  국제사회는 2025년을 기점으로 일부 이산화탄소 전환·활용기술이 상업화가 될 것으로 전망하고 있다.

하지만 국내의 유수기관의 기술개발 노력에도 불구하고 현재까지는 이산화탄소의 화학적 자원화를 통한 이산화탄소 유래 화학제품의 시장이 본격적으로 확보되지 않아 이에 대한 지원이나 투자가 낮은 상황이다. 기술의 경제성은 탄소세의 증가 및 기술발전에 따라 앞으로 충분히 개선할 수 있는 여지가 있지만 정책 추진의 안정성이 확보돼야 한다.

즉 CCU기술 개발 종합계획 또는 산업 진흥을 위한 종합발전전략 수립 등을 통한 지속적이며 일괄된 정책 추진이 필요하다. 또한 시범사업 실시 및 시범 단지 구축 등의 보다 구체적인 상용화?산업 진흥 계획을 수립해 CCU기술 산업 전반에 대한 체계적이며 종합적인 정책 추진이 필요하다. 이와 더불어 기술 상용화 및 확산 촉진을 위한 민간투자 활성화 방안 마련, 인센티브 지원 제도 마련 그리고 CO₂전환·활용 소재 및 제품에 대한 인증제도 마련을 통한 신뢰성 향상 계획이 필요한 실정이다.

미래 신성장동력 CO₂ 고부가가치 사업화 플랫폼 구축사업은 국가 온실가스 감축을 위한 국내 관련기업 대상으로 CCU기술의 안정적인 도입을 지원해 신규 산업 육성을 통한 부가가치 창출 및 지역사회 발전에 기여할 계획이다.

또한 국내 최초의 CO₂전환활용 시험인증, 표준화 및 R&D 지원센터 구축을 통해 국내 CCU산업을 선도하는 거점센터로서의 온실가스자원화센터의 역할을 기대한다.

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

해당 언어로 번역 중 입니다.