한전 전력연구원, 서부발전과 손잡고 기술개발 착수
2024년까지 대량 CO2 전환기술 개발·실증 추진 예정
[에너지신문] 한전 전력연구원이 서부발전과 공동으로 발전소에서 배출되는 온실가스를 줄이기 위한 대량 CO2 개질 수소 및 CO 생산기술 개발에 착수했다.
2050 탄소중립을 실현하기 위해서는 배출된 CO2를 포집, 활용 및 저장하는 CCUS(Carbon Capture Utilization and Storage) 기술개발이 필요하다. 특히 CCU 기술은 친환경 자원순환 측면에서 탄소중립의 핵심수단으로 주목받고 있다.
현재 국내 화력발전소에는 상용급 CO2 포집설비(연간 7만톤 CO2 포집)가 설치돼 안정적으로 운영되고 있다. 하지만 실질적인 대규모 온실가스 감축을 위해서는 포집 CO2의 대량 활용기술 개발이 반드시 필요하다.
대량 CO2 개질 기술은 원료인 CO2-천연가스(메탄)-스팀을 구조체인 금속 촉매에서 반응시켜 효과적으로 CO를 생산하고 기존 CO 공급 공정을 대체함으로써 CO2 대량활용을 통한 온실가스 감축이 가능하다. 또한 부산물로 생산되는 수소는 연료전지 등 발전용으로 활용이 가능하다.
대량 CO2 개질 기술은 온실가스인 메탄과 CO2를 원료로 하여 합성가스(H2, CO)를 생성하는 방법으로 원료 공급비율 조정을 통해 H2/CO 생산비율을 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다.
주요 요소기술로는 탄소 침적이 적은 고내구성의 CO2 개질 구조체 금속 촉매 개발과 고효율 촉매 맞춤형 반응기 설계 및 공정 내 열교환 최적화 기술이 있다.
전력연구원은 대량 CO2 개질 수소 및 CO 생산 기술개발을 통해 화력발전소 배출 CO2의 대량 활용방안을 확보하는 동시에 온실가스 발생이 적은 친환경 수소생산이 가능할 것으로 기대하고 있다. 또한 고순도 CO 생산 및 공급을 통해 국내 석유화학산업 발전에도 크게 기여할 전망이다.
전력연구원과 서부발전은 2024년까지 5kW급 CO2 개질 촉매 및 공정 기술개발을 완료하고 2025년에는 1MW급 CO2 개질 시스템을 발전소에 적용, 실증할 계획이다.
전력연구원 관계자는 "CO2 개질 기술은 대량으로 온실가스를 활용할 수 있는 친환경 기술로 발전분야 뿐만 아니라 산업분야에도 확대적용이 가능하다"며 "정부가 추진하는 온실가스 저감 정책 및 2050 탄소중립 실현에도 크게 기여할 것"이라고 밝혔다.