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CO2 배출을 줄이기 위한 유동전해를 통한 철 분말의 생산

전문가 제언: ○ 세계는 2008년 약 13억 톤 조강(t-S)으로 전체에너지의 4%를 소비하였고, 온실가스(GHG)는 전체의 5%인 16억t-CO2e)를 배출하였다. 중국, 인도 등 개도국 발전으로 2050년에는 조강 량 30억 톤을 전망하고 있다. 2008년 우리나라는 5,400만t-S 생산에 GHG배출은 0.8억t-CO2e로 전체(6.6억t-CO2e)의 12%를 차지하여 철강 산업의 비중이 세계 평균보다 2배나 높아 이에 따른 온실가스에 의한 환경문제는 날로 심각하다.

○ POSCO는 2007년 FINEX법으로 환원철상용화(150만t-S/년)를 선점하고(BF/BOF보다 약 35% GHG저감) 스텐리스의 Strip Casting공정(60만t-S/년)도 상용화하였으나, CO2배출 원단위가 선진국에 비하여 높으므로 2020년 목표인 1,980㎏-CO2e/t-S를 더 줄여야 할 것이다. 장기적으로는 CCS결합기술, 신재생에너지사용 확대 및 원자력에너지이용과 전해방법 등 에너지 및 GHG저감을 위한 노력과 투자가 필요하다.

○ 다량의 GHG를 배출하는 콕스 탄소열(carbothermic)방법을 개선하고자 하는 발명의 기술은 유동물질에서 전기화학반응에 의한 철 분말을 생산하는 저온전해(LTE)방법을 채택함으로 고온반응에 따른 높은 량의 GHG생산을 피하는 기술의 특징이 있다. 특히 발명의 방법에서 유동물질은 반응물, 전해질 및 분산매를 포함하는 교질에 의해 유폐되어 반응물을 포함하는 교질은 높게 하전되어 목표반응을 효과적으로 발생하게 한다.

○ 이 특허의 LTE방법의 중요기술은 전극사이에 유동물질을 순환시켜 목표반응을 효과적으로 생성하며, 유동물질은 산화철(Fe2O3) 또는 반응물, 알칼리인 전해질, 분산매체, 전기충전에 반응하는 교질 등을 포함하는 교질에 의해 유폐시켜 반응속도를 증강시키는 기술이다. 우리나라 철강 산업에서 특허를 참고하여 전해질로서 수산화나트륨(NaOH), 황화나트륨(Na2S) 이외에 알칼리토금속 원소물질을 선택하여 사용하여 좀 더 효과적인 전해반응도 가능할 것으로 전망된다.

저자: Worcestar Polytechnic Institute.
자료유형: 니즈특허정보