‘상업화 가능’ 이산화탄소 대량 포집 기술, SK머티리얼즈에 이전

[아시아경제 김봉수 기자]한국에너지기술연구원은 온실가스의 대부분을 차지하는 이산화탄소(CO2) 포집해 배출량을 줄이는 기술을 SK머티리얼즈㈜에 이전했다고 15일 밝혔다.

이와 관련 정부는 지난해 2030년까지 자연증가분 대비 37% 온실가스 감축, 2050년까지 탄소 중립 달성을 선언했다. 화석 연료 의존성을 낮추더라도, 산업시설에서 배출되는 이산화탄소를 감축하기 위해서는 산업체에서 발생하는 대량의 이산화탄소를 선택적으로 포집, 압축해 직간접적으로 이용하거나 지중 1000m 지역의 대염수층, 폐유전층에 격리하는 기술(CCS)이 필수적이다.

연구원의 온실가스연구실 윤여일 박사 연구진은 이와 관련 최근 화력발전소, 제철소, 시멘트, 석유화학, 유리용해로 등 다양한 산업에 적용 가능한 CO2포집 기술을 국산화했다. 해외 기술 대비 저렴한 흡수제 원료를 사용하고, 적은 에너지로 운전 가능한 공정기술을 통해 CO2 포집 비용을 낮추었으며, 흡수제 핵심 조성 확보, 원천 설계 및 엔지니어링 기술을 100% 국산화해 3건의 실증 과제를 통해 성능을 입증했다.

현재는 대규모 CO2 포집 운전 실적을 보유한 국산 기술이 없어, 2~3년 내로 중규모실증 등을 통해 규모 격상(Scale-Up)되지 않을 경우 미츠비시 중공업 등 해외 업체에 고가의 라이선스 지급이 불가피하다.

연구진이 개발한 CO2 포집기술인 ‘키어솔(KIERSOL·상표 40-09300696)’은 7개국(한국, 미국, 중국, 캐나다, 호주, 인도, 독일)에 특허 등록된 CO2 포집용 액상 흡수제와 이를 활용한 공정기술이다. 혼합 가스 속에 포함되어 있는 CO2를 선택적으로 흡수 포집해내는 기술로써, 흡수탑과 재생탑의 조합으로 구성되어 있다. 키어솔을 통해 분리한 CO2는 약 99.5%로써 고순도 액화 공정을 통해 반도체용 CO2(99.999%)까지 활용 가능하다.

키어솔은 탄산칼륨을 주물질로 해 산소 내산화성이 강한 반응 속도 촉진제가 혼합돼 있는 수용액상 흡수제다. 혼합 가스의 특성에 따라 KIERSOL-P(10기압 이하 석유화학용), KIERSOL-N(천연가스 발전소용), KIERSOL-C(석탄화력/시멘트/제철용), KIERSOL-B(바이오메탄용)으로 세분화해 개발됐다. 공정 설계 기술을 자체 개발했으며, 상용화 촉진을 위해 세계 3번째로 1톤 CO2/일 규모 모바일 공정을 40피트 수출형 컨테이너 6기 규모로 제작해 국내외 CEO들에게 실제 운전 데이터를 실시간 현장에서 볼 수 있게 함으로써 국산 기술 투자 선택을 용이하게 했다.

연구책임자인 윤여일 박사는 “이 기술을 본격 상용화에 적용하여 CO2 포집비용을 낮춤으로써, 세계 CCUS 상용화를 리드할 수 있을 것”이라며 “특히 부생수소 생산 공정 중 발생하는 CO2도 포집 가능한 기술이기에 향후 블루수소 생산의 핵심적 역할을 할 것으로 전망한다”고 말했다.

SK머티리얼즈㈜는 연구원으로부터 이전받은 ‘CO2 포집기술 (KIERSOL)’로 한국뿐만 아니라 북미지역(전용실시권)까지 진출해 CCUS 사업을 위한 핵심 기술로 활용할 계획이다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr