기사제목: f[과학] '환경 지키고 자원도 생성'…이산화탄소 포집·저장·활용 기술 기사내용: fKIERSOL 흡수제와 공정 시설석유 석탄 등의 화석연료 사용이 늘어나면서 이산화탄소 발생량 또한 늘어나고 있다.
이는 온대기후 지역을 아열대 지역으로 변하게 만들고 자연재해 발생률도 상승시키는 등 심각한 환경문제를 유발하는 지구온난화를 야기 한다.
이에 세계 각국에서는 이산화탄소 발생량을 줄이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다.
특히 이산화탄소 포집과 저장, 활용하는 기술을 개발에 열을 올리고 있는데, 현재 우리나라의 기술은 어느 정도까지 와 있을까
환경문제도 해결하고 이산화탄소로 자원까지 만드는 국내 이산화탄소 저장포집활용 기술을 알아본다.
에너지연, 이산화탄소 포집 기술 KIERSOL 개발 국내 연구진이 이산화탄소 포집 공정 KIERSOL 기술을 개발했다.
12일 한국에너지기술연구원에 따르면 윤여일 기후변화연구본부 박사팀이 개발한 KIERSOL 기술은 이산화탄소를 선택적으로 포집할 수 있는 액상 흡수제와 이를 이용한 포집 공정이다.
이 기술을 활용하면 발전소, 제철소 등 대량 이산화탄소 배출 시설에서 1톤당 27달러 이하의 비용으로 이산화탄소를 90% 이상 회수할 수 있으며 이용전환저장기술과 연계 시 2030년 국내 온실가스 감축 목표량 중 1000만 이상을 직접 감축할 수 있다.
에너지연은 이 기술을 통해 이산화탄소 포집 기술 중 최초로 녹색 기술인증을 획득했다.
녹색 기술인증은 신재생에너지, 탄소 저감, 청정생산 기술 등 녹색 산업 분야 기술을 인증하는 제도로 과학기술정보통신부 산하 한국산업기술진흥원이 전담하고 있다.
에너지연 녹색기술 인증서 기술 명칭은 촉진탄산칼륨 흡수제를 이용한 시멘트 사업장 연계 연소 후 CO2 포집 기술이다.
연구팀은 이산화탄소 저장처를 보유하고 있는 국가로의 기술 수출을 모색 중이며, 온실가스초미세먼지 동시 제거 연구도 진행할 계획이다.
태양광과 연계한 전기화학적 이산화탄소 전환 시스템이산화탄소 이용한 인공광합성 기술 촉매 개발 포집한 이산화탄소를 유용한 에너지원으로 재활용 할 수 있는 기술의 중요성도 커지고 있다.
현재 이산화탄소를 전기수소, 메탄올로 만드는 기술이 개발돼 상용화를 앞두고 있다.
국내 연구진이 물과 이산화탄소(CO)를 원료로 일산화탄소메탄 같은 유용한 화학소재를 생산하는 인공광합성 기술에 이용할 수 있는 촉매를 개발했다.
새 촉매는 실험실에서 주로 쓰는 증류수가 아닌 불순물이 포함된 수돗물에서도 성능이 유지돼 실용화 가능성을 높였다는 평가를 받는다.
KIST에 따르면 인공광합성 기술은 지구 온난화 주범으로 알려진 이산화탄소를 부가가치가 있는 물질로 전환해 자원화할 수 있는 기술이다.
나뭇잎이 햇빛을 받아 물과 이산화탄소로 탄수화물을 만들어내는 광합성 과정과 유사해 인공광합성 기술로 불린다.
이 기술의 핵심은 이산화탄소를 다른 화합물로 전환하는 촉매다.
지금까지 여러 촉매가 개발돼 왔지만 대부분 제한된 실험실 환경 안에서 고성능을 보이는 것으로, 이를 실용화하기 위해서는 실제 환경에서도 성능을 안정적으로 유지하도록 하는 추가 연구가 필요한 상황이었다.
연구진은 이런 실용화 연구의 일환으로 일상에서 쓰는 수돗물에서도 이산화탄소를 일산화탄소(CO)로 안정적인 성능으로 바꿔주는 촉매를 개발했다.
연구진은 물속에 있는 금속 불순물이 촉매에 증착돼도 문제가 생기지 않도록 하기 위해 탄소나노튜브(CNT)에 질소 원소가 함유된 탄소나노튜브 촉매를 개발했다.
CNT 촉매의 이산화탄소 전환 성능은 고가의 은 촉매와 유사한 수준이지만 안정성은 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다.
은 촉매는 수돗물에서 사용하면 20분 안에 성능이 80% 이상 떨어진 데 비해 CNT 촉매는 120시간 동안 안정적으로 제 기능을 하는 것으로 확인됐다.
수계 금속(아연, 알루미늄)이산화탄소 시스템 모식도이산화탄소로 전기수소를이산화탄소 이용 에너지 생산 기술 물에 이산화탄소를 녹여 전기와 수소를 생산하는 기술이 개발됐다.
UNIST(울산과학기술원) 김건태 교수(에너지 및 화학공학부) 연구팀은 이산화탄소를 활용해 전기와 수소를 생산하는 수계 금속이산화탄소 시스템을 개발했다.
연구팀은 이산화탄소를 물에 녹이면 손쉽게 다른 물질로 변환할 수 있다는 점에 착안했다.
이산화탄소가 물에 녹게 되면 수소이온이 많아져 산성을 띠는 물이 되면서, 전자들이 이동해 전기에너지를 만들게 된다.
이 과정에서 이산화탄소는 다른 물질(탄산수소칼륨)로 변환되고, 전환효율이 57% 이상에 달했다.
또한 물 속 수소이온이 전자를 만나 수소기체를 생산 한다.
물에 녹인 이산화탄소를 활용해 작동하는 일종의 전지를 만든 것으로, 전기화학 반응 과정에서 이산화탄소를 제거하고 전기와 수소가 만들어진다.