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CCS 기본열역학과 현재의 기술

전문가 제언: ○ CCS 기술은 다량의 화석연료연소 시에 배출되는 CO2 만을 분리해 내어 압축 및 액화시켜 대기와 장기간 격리시키는 기술로 CO2의 대규모처리가 가능한 적극적인 기술로 평가된다. CCS에서는 포집기술이 핵심사항으로 여기에는 연소 전?중?후로 나눠지며 국내에서는 주로 기초연구단계이지만 연소 후 처리기술에 중점을 두고 있다.

○ CCS 기술은 전 세계적으로 어느 정도는 기술적으로 입증되고 있으나 근본적인 문제점은 경제성확보라고 할 것이다. 현재까지의 연구를 바탕으로 회수(포획)와 저장기술에 소요되는 처리비용의 비율은 대략 70%와 30%인 것으로 조사되고 있다. 현재 CO2 회수 및 저장에 소요되는 비용은 CO2 톤당 대략 100$ 수준으로 예상하고 있다.

○ CCS 처리비용의 약 70%가 회수(포획)비용인 점을 고려할 때 전력산업에서 적용 가능한 저비용의 CO2 회수기술 개발이 관건이 될 것이다. CO2와 잘 결합하는 경향이 있는 암모니아 부식성 유도체 amine과 같은 용제에 큰 기대를 걸어 왔으나 일단 두 물질이 결합하면 분리하기가 쉽지 않아 이를 분리하기 위해 다량의 에너지가 소요되고 이 에너지는 석탄발전에서 생산된 에너지의 약 25%를 차지할 정도로 크다고 할 것이다.

○ 따라서 과학자들은 CO2를 효율적으로 포획할 수 있는 다공성고체를 개발 중에 있는데 이러한 고체는 다양한 형태를 갖고 있다. 미국 UCLA대학의 Omar Yaghi 교수는 현재 다공성고체개발의 선두에 있다. 지난 10년 동안 MOF(Metal Organic Framework)라고 부르는 결정성분자물질을 제작하는데 노력해 왔으며 amine에 버금가는 저장능력을 갖는 MOF를 개발하여 다각적인 적용능력을 실험하고 있다.

○ 한편 미국의 DOE는 최근에 TDA Research Inc.의 연구프로젝트에 200만 달러를 지원한다고 발표하여 다공성 고체에 대한 기대를 확대하고 있음을 볼 때 CCS 기술에 있어서 CO2 회수가 얼마나 중요한가를 미루어 짐작할 수 있다.

저자: S. C. Page etc.
자료유형: 학술정보