[투데이에너지 김병욱 기자] 한전 전력연구원(원장 김태균)은 한국중부발전(사장 김호빈)과 공동으로 개발한 ‘CO₂ 포집기술을 국내 최대규모 10MW급 습식 이산화탄소 포집플랜트에 적용해 지난 6월 상용운전에 착수했다.

‘KoSol’ 및 ‘KoSol Process’는 화력발전소, 제철소, 석유화학 및 시멘트산업 등의 대규모 온실가스 배출원으로부터 효율적으로 CO₂를 제거할 수 있는 습식 흡수제와 이를 이용한 포집 공정이다.
     
한전 전력연구원에서 개발한 습식 CO₂ 포집기술은 중부발전 보령화력본부에 설치한 국내 최대규모 10MW(하루 200톤 CO₂ 생산용량) 습식 CO₂ 포집플랜트를 운영중이다. 

지난 2020년 11월 1만시간 장기 연속운전에 성공함으로서 MW급 이상 규모에서 성능을 입증한 국내 유일의 기술이다. 

지난 5월까지 국내 최초로 총 1만5,000시간의 연속운전을 달성한 후 포집 CO₂의 산업체(드라이아이스, 농업, 반도체 등) 및 CO₂ 전환기술 활용을 위한 상용운전을 시작했다.

장기 연속운전 기간 중 ‘KoSol & KoSol Process’는 2.2~2.3GJ/ton-CO₂의 낮은 에너지 소비량을 보이며 99.9% 이상의 순도(드라이아이스, 식음료, 농업용 등 활용)로 일일 190톤의 CO₂를 안정적으로 포집했다. 

또한 상용흡수제(Mono Ethanol Amine) 대비 에너지 소비율 43%, 흡수제 손실량 80%, 열화도 60% 및 부식도 90% 감소 등 경제성과 내구성이 강화된 세계 최고 수준의 성능을 보여주고 있다. 

최근 산성촉매 코팅기술을 포집공정에 적용해 10~12% 에너지 사용량 저감이 가능함을 BSU(Bench Scale Unit)에서 확인했으며 이 구조체 산성촉매를 실증 CO₂ 포집설비에 적용시 에너지 소모량을 2.0GJ/ton-CO₂ 이하로 낮출 수 있을 것으로 기대되고 있다.
    
한전 전력연구원에서 개발한 습식 CO₂ 포집기술은 지난 2011년 올해의 녹색기술 선정을 기점으로 꾸준한 연구개발을 통한 우수한 성과를 인정받아 지난해 6월에는 국내 CCS(이산화탄소 포집 및 저장 : Carbon Capture and Storage) 분야 최초로 ‘저에너지소비형 고성능 습식 이산화탄소 흡수제(KoSol)’와 ‘한전 연소후 습식아민 이산화탄소 포집공정(KoSol Process)’이 산업부 첨단기술에 선정됐다.

첨단기술은 산업발전법 제 5조에 의거해 중·장기 산업발전전망에 따라 산업기술 고도화에 기여하고 신규 수요 및 부가가치 창출 효과가 큰 기술을 인증하는 제도로 산업통상자원부에서 선정해 고시한다.

이번 상용운전 착수를 통해 한전 전력연구원과 중부발전은 2050 탄소중립 핵심기술인 CO₂ 포집기술의 기술 신뢰성 확보는 물론 국내·외 사업화 추진을 가속화 할 예정이다. 

현재 화력발전소는 물론 제철소, 시멘트, 석유화학, 소각로 등 다양한 산업에 적용을 추진하고 있다. 공동연구를 통해 지속적인 습식 CO₂ 포집기술 성능향상과 150MW급 대규모 이산화탄소 포집 플랜트 설계를 오는 11월 완료할 예정이다. 

전력연구원의 관계자는 “기술력을 바탕으로 CO₂ 활용분야의 부가가치 창출을 촉진하고 나아가 국가 대규모 탄소포집저장 통합실증사업에 이번 기술의 적용을 적극 추진할 계획”이라며 “2030년 국가 온실가스감축 목표달성에 중추적 역할을 담당할 것으로 기대한다”라고 밝혔다. 

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