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CCS에서 CO2수송관의 부식문제

전문가 제언
○ 현재 세계적으로 EOR 등으로 운전 및 실행단계에 있는 CCS는 약 76개 프로젝트이며, 2030년 850기, 2050년에는 3,400기로 온실가스배출량의 19%를 격리할 것이다. 우리나라는 2020년부터 상용화하여 2030년에는 약 3,200만 톤의 온실가스를 감축하고 수출산업으로 육성할 전망이다.

○ CCS시스템의 약 10%를 담당하는 CO2수송(배관, 선박 등) 기술은 석유, LNG수송과 외형상 유사하나, 고농도, 고압의 초임계 액상 CO2수송으로 차이가 많다. 특히 함유된 SOx, H2S, O2 Hg 등 오염물질과 수분농도가 압력, 온도에 따라 성상, 용해도, 산성도, 흐름 등을 변화시켜 수송관의 부식, 막힘, 공동현상을 유발하여 치명적 문제를 일으킬 수 있다.

? 미국의 경우에는 수송CO2의 오염물질과 농도를 발전설비배기보다 더 엄격히 규제하고 있어도 25년간 배관부식사고(0.38건/1,000km)가 LNG수송(0.17건/1,000km)보다 2배 이상 발생하였다.

○ 본문은 CO2수송관 내부부식의 원인은 온도, 압력에 의한 CO2-H2O간의 다양한 상과 반응 및 오염물질들에 의한 화학반응과 유체흐름의 변화이며, 이들에 의한 많은 부식 율을 밝히고, 수분과 오염물질의 농도를 줄이기 위한 기술, 내식재료와 표면처리기술 및 규제강화를 제시했다.

○ CCS 실증연구를 2020년까지 달성하기 위해서는 당연히 수송기술이 필요하나 현재 우리는 CO2수송에 대한 기술은 미미하므로 축적된 원유, LNG수송기술을 응용하여 CO2수송기술을 앞당겨 개발해야 한다. 다양한 유체거동, 배관부식대책, 영향평가, 설계기준, 인프라구축 등이 필요하므로 구체적인 로드 맵 작성이 필요하다.

○ 2005년부터 동해, 남해 등 해양지중저장소를 탐사 연구하고 있고, 2011년부터 CSLF에 참여하여 지중저장 실증플랜트를 연구하고 있으며, 산업부산물을 이용한 광물탄산화기술도 개발하고 있으므로 육상지중과 해저지중 수송기술을 동시에 개발할 필요가 있다.

저자
Ivan S. Cole, Penny Corrigan, Samson Sim, Nick Birbilis
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
환경·건설
연도
2011
권(호)
5
잡지명
International Journal of Greenhouse Gas Control
과학기술
표준분류
환경·건설
페이지
749~756
분석자
박*서
분석물
담당부서 담당자 연락처
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