지질자원연, 탄소 저감하는 탈황석고 실증 성공
지질자원연, 탄소 저감하는 탈황석고 실증 성공
  • 보도자료
  • 승인 2024.06.27 17:01
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한국지질자원연구원(원장 이평구, KIGAM)은 26일(수), 한국남동발전 삼천포화력발전소에서 ‘연 2,000톤 규모 탈황석고 실증설비 운영‘ 완료보고회를 개최했다. 이날 보고회에는 이평구 원장과 한국남동발전을 비롯해 한국CCUS추진단, 한국화학연구원, 포스코 홀딩스 미래기술연구소의 관계자 등 약 30여명의 과학기술계 인사들이 참석했다.

삼천포화력발전소에 구축된 탈황석고 실증설비는 지난 '21년 12월에 상세 설계를 통해 연 2000톤급 석고 광물탄산화 공정 시뮬레이션을 완성했다. 이후 '22년에 광물탄산화 본 반응기 등 제작과 설비 환경 인허가(수질, 대기) 신청, 작년 12월 설비 구축 후 연속운전 실험을 거쳐 이번 완료보고회에 이르렀다.

이날 행사를 주관한 지질자원연 CO2활용연구센터 조환주 박사 연구팀은 다부처 CCS(Carbon Capture and Storage) 통합실증 및 CCU(Carbon Capture and Utilization) 상용화 기반 구축 사업(주관부처: 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 환경부)으로 탈황석고를 활용한 광물탄산화 기술 실증 및 온실가스 감축방법론 개발 연구를 수행하고 있다.

※ 광물탄산화: CO2를 탄산염 형태로 전환하여 광물화한 후 산업 등에 재활용하는 기술

탈황석고 광물탄산화 기술 개념도. 한국지질자원연구원 제공
탈황석고 광물탄산화 기술 개념도. 한국지질자원연구원 제공

연구팀의 탈황석고 광물탄산화 기술은 탈황공정에서 나온 부산물인 탈황석고를 활용해 발전소 등에서 배출되는 배가스 중 온실가스를 저감하기 위한 기후변화대응 기술이다. 탈황석고를 이용한 탄산화 반응은 △상온․상압조건에서 자발적으로 진행되어 에너지 소모가 적다는 장점이 있으며, △탈황석고 400만 톤을 광물탄산화법으로 처리하면 매년 약 100만 톤의 CO2를 저감할 수 있다.

※ 탈황(desulfurization): 연소 배기 가스 속에 함유된 SOx(유황 산화물)은 대기 오염 및 기계 설비 등의 부식 원인이 되는데, 이러한 유황분 제거를 위한 공정을 말한다.

탈황석고. 한국지질자원연구원 제공
탈황석고. 한국지질자원연구원 제공

이번 완료보고회는 공동연구개발기관과 함께 구축한 2,000톤 규모의 탈황석고 광물탄산화 실증설비의 현장 실증을 통한 상용화 기반을 마련했다는데 의미가 있다. △실증설비 연속운전 2,000시간을 달성했고 △40톤에 달하는 이산화탄소 배출 감축과 함께 △탄산칼슘(순도 90% 이상) 19톤과 황산암모늄(유안) 21톤을 생산했다. 향후 연간 약 2,000톤의 탈황석고와 약 510톤의 CO2를 처리할 수 있을 것으로 예상된다. 

※ 유안: (NH4)2SO4, 세계적으로 많이 사용되는 질소비료(`22년 전세게 사용량 21.5백만톤)

이평구 원장은 “탈황석고 실증설비는 온실가스 감축에 기여하고 지속가능한 미래를 만들어 나가기 위한 기후변화대응 핵심 기술이다.”고 말하며, “KIGAM이 보유한 광물탄산화 기술을 정부, 기업, 연구기관의 협력을 통해 성공적으로 상용화해 탄소중립 실현을 위해 최선을 다하겠다.”라고 밝혔다.

한편, 지질자원연은 탈황석고 광물탄산화 기술을 통해 온실가스 감축량을 인증하는 온실가스 감축 방법론을 개발, 등록 절차를 진행 중에 있다. 특히 이번 실증설비를 활용해 관련 기업과 데모플랜트 구축을 추진하는 등 상용화 연구에 매진할 예정이다.


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