한국전력(사장 조환익)은 석탄화력발전소 배가스의 이산화탄소를 저비용·고효율로 분리 가능한 분리막 생산설비를 세계 최초로 구축하고 본격적인 생산을 시작했다고 오늘(28일) 밝혔다.
또한 CO2 분리막 제조를 위한 실증용 생산설비를 경북 구미시 고아읍에 위치한 아스트로마社 부지내에 구축하고, 김동섭 한전 전력연구원장 등 관계자가 참석한 가운데 7월 28일 기념식을 개최했다.
신기후체제 출범에 따라 2030년 국가 온실가스 배출량을 예상치 대비 37% 감축 목표를 위해 전력회사들은 이에 대응하기 위한 기술개발에 한창이며, 한전은 아스트로마社와 ‘차세대 CO2 분리막 상용화 개발’ 협약을 체결하고 총 180억원의 예산을 투입하여 공동으로 개발하였다.
이번에 구축된 분리막 생산 공장은 한전이 국내 중소기업인 아스트로마社가 보유한 분리막 원천기술과 연계하여 국내 최초로 기후변화 대응을 위한 저비용·고효율의 막분리 상용기술을 개발하는 것이다.
한전이 현재 개발하고 있는 차세대 CO2 분리막 기술은 기존의 이산화탄소 포집 기술과 비교하여 이산화탄소 포집비용 및 부지면적을 최대 절반 이하로 줄일 수 있는 혁신적인 기술로 평가되고 있다.
참고) CO2 분리막 : 배기가스에 포함된 CO2를 분리막에서 투과속도, 분자크기 차이로 분리ㆍ포집하는 기술
또한, 구조가 간단하고 규모를 쉽게 키울 수 있고, 화학·유해물질 사용이 없어 친환경적이라는 큰 장점을 갖고 있으며, 가스정제 등 타 분야까지 사업화 추진이 가능한 차세대 기술로 기대되고 있으며, 美에너지부에 따르면 CO2 분리막을 적용하는 경우 기존 기술을 이용한 이산화탄소 포집에 비해 발전소 효율은 약2% 향상되는 동시에 발전단가와 포집비용이 각 10%~20% 절감된다.
한전은 이번에 아스트로마社와 함께 분리막 생산설비 및 인프라 구축을 완료함으로서 차세대 CO2 분리막 상용기술의 석탄화력 발전소 실증 및 기술 사업화를 본격 추진하며, CO2 분리막 성능 개선 및 대용량 모듈 제조, 분리막 공정 최적화를 완료하고, 2017년까지 당진화력 5호기에 1MW급 CO2 분리막 플랜트를 건설하여 한전 고유의 상용급 분리막 핵심기술을 확보할 예정이라고 밝혔다.
현재 원천기술을 보유한 국내 중소기업과의 협력을 통해 에너지신산업 분야 기후변화 대응을 위한 국내 고유기술 개발 및 실증, 해외 시장진출을 위한 기술 협력 사업화 모델을 구축했다는데 의미가 있다.
김동섭 한전 전력연구원 원장은 기념사에서 “이번 사업은 한전이 국내 중소기업육성을 통해 기후변화 대응기술의 사업화 추진을 위한 모범적인 협력모델이 될 것이며, 국가 온실가스 감축 노력에 동참하고, 에너지신산업 분야 기술 주도권을 확보하여, 전력산업의 지속가능 성장에 기여할 것으로 확신한다”고 밝혔다.
참고) CO2 분리막 기술 개요
□ 분리막 기술을 이용한 CO2 포집시스템 공정도
□ CO2 분리막 모듈 구조
□ CO2 포집기술 비교
Carbon Capture & Storage (CCS) 기술은 석탄 및 석유 등 화석 연료를 태울 때 발생하는 대표적 온실가스인 이산화탄소(CO2)를 모아 저장하는 기술이다.
연료를 태우기 전 연료에서 이산화탄소를 제거하는 “연소 전 포집”과 연료를 태운 후 나오는 배기가스에서 이산화탄소를 제거하는 “연소 후 포집”기술이 있으며, 연소 후 포집기술은 다시 대표적으로 고체의 이산화탄소 흡수제를 이용하는 건식기술(하동화력)과 액체 상태의 용액을 이산화탄소가 들어있는 기체와 반응시켜 이산화탄소를 흡수하는 습식기술(보령화력)이 있다.
이번에 생산설비가 구축된 CO2 분리막 기술은 질소가스, 이산화탄소 등을 포함된 배기가스가 분리막을 통과하면서 분자크기의 차이로 질소가스 등 다른 성분은 통과하지만 이산화탄소는 통과하지 못하는 원리를 이용하여 이산화탄소만을 분리하는 기술이다.
현재 국내에서는 대학을 중심으로 고효율 분리막 소재 관련연구가 진행되고 있으나 화력발전소 배가스 대상의 실증연구는 없으며, 국외의 경우 이산화탄소 포집 분리막 기술개발의 선두기관인 美 MTR社가 하루 20톤의 이산화탄소를 포집할 수 있는 1MW급 파일럿 플랜트를 건설하여 현재 실증연구 중이다.
분리막 기술은 이 외에도 천연가스에 있는 이산화탄소를 제거하여 순도높은 천연가스를 만들기 위한 공정과 고순도 질소가스 생산 등을 위해 적용되고 있다.
