10MW급 습식 CO2 포집설비, 상용운전 착수

[에너지신문] 한전 전력연구원이 중부발전과 공동 개발한 ‘CO2 포집기술(KoSol&KoSol Process)’을 국내 최대규모 10MW급 습식 이산화탄소 포집플랜트에 적용, 상용운전에 착수했다.

‘KoSol’ 및 ‘KoSol Process’는 화력발전소, 제철소, 석유화학 및 시멘트산업 등의 대규모 온실가스 배출원으로부터 효율적으로 CO2를 제거할 수 있는 습식 흡수제와 이를 이용한 포집 공정이다.

전력연구원이 개발한 습식 CO2 포집기술은 중부발전 보령화력본부에 설치한 국내 최대 규모인 10MW(일일 200톤CO2 생산용량) 습식 CO2 포집플랜트에 적용, 운영 중이다. 지난해 11월 1만시간 장기 연속운전에 성공함으로서 MW급 이상 규모에서 성능을 입증한 국내 유일의 기술로 주목받고 있다.

지난 5월 국내 최초로 총 1만 5000시간 연속운전을 달성한 후 포집 CO2의 산업체(드라이아이스, 농업, 반도체 등) 및 CO2 전환기술 활용을 위한 상용운전을 시작했다.

장기 연속운전 기간 중 ‘KoSol & KoSol Process’는 2.2~2.3GJ/ton-CO2의 낮은 에너지 소비량을 보이며 드라이아이스, 식음료, 농업용 등에 활용되는 99.9% 이상의 순도로 일일 190톤의 CO2를 안정적으로 포집했다. 상용흡수제(Mono Ethanol Amine) 대비 에너지 소비율 43%, 흡수제 손실량 80%, 열화도 60% 및 부식도 90% 감소 등 경제성과 내구성이 강화된 세계 최고 수준의 성능을 보여주고 있다.

최근 산성촉매 코팅기술을 포집공정에 적용, 10~12% 에너지사용량 저감이 가능함을 BSU(Bench Scale Unit)에서 확인했으며, 이 구조체 산성촉매를 실증 CO2 포집설비에 적용시 에너지 소모량을 2.0GJ/ton-CO2 이하로 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

전력연구원이 개발한 습식 CO2 포집기술은 2011년 올해의 녹색기술 선정을 기점으로 꾸준한 연구개발을 통한 우수한 성과를 인정받아 왔다. 지난해 6월에는 국내 CCS(이산화탄소 포집 및 저장, Carbon Capture and Storage) 분야 최초로 ‘저에너지소비형 고성능 습식 이산화탄소 흡수제(KoSol)’와 ‘한전 연소후 습식아민 이산화탄소 포집공정(KoSol Process)’이 산업부 첨단기술에 선정된 바 있다.

전력연구원 관계자는 “기술력을 바탕으로 CO2 활용분야의 부가가치 창출을 촉진하고 나아가 연간 100만∼300만톤의 CO2를 감축하는 국가 대규모 CCS 통합실증사업에 본 기술의 적용을 적극 추진할 계획”이라며 “2030년 국가 온실가스감축 목표달성에 중추적 역할을 담당할 것으로 기대한다”라고 밝혔다.

이번 상용운전 착수를 통해 전력연구원과 중부발전은 2050 탄소중립 핵심기술인 CO2 포집기술의 기술 신뢰성 확보는 물론 국내외 사업화 추진을 가속화 할 예정이다.

현재 화력발전소는 물론 제철소, 시멘트, 석유화학, 소각로 등 다양한 산업에 적용을 추진하고 있으며 공동연구를 통해 지속적인 습식 CO2 포집기술 성능향상과 150MW급 대규모 이산화탄소 포집 플랜트 설계를 내년 11월 완료할 예정이다.