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에너지연, 이산화탄소 분리·배출되는 차세대 가스발전 기술 개발
편집국 | 승인 2020.04.07 21:36
케미컬루핑 연소기술 개념도(한국에너지기술연구원 제공)


온라인뉴스팀= 국내 연구진이 이산화탄소가 분리 배출되면서 초미세먼지 유발물질인 질소산화물을 저감하는 차세대 가스발전 기술을 개발했다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 기후변화연구본부 류호정 본부장 연구진이 별도의 분리설비 없이 이산화탄소를 98% 이상 원천적으로 분리 배출하고, 초미세먼지 유발 물질인 질소산화물도 저감할 수 있는 ‘케미컬루핑 연소 기술’개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

케미컬루핑 연소기술은 산소를 주고받을 수 있는 입자를 사용해 한쪽에서는 공기 중의 산소를 흡수하고 다른 쪽에서는 산소를 내어줘 연료와 연소하면서 공기와 이산화탄소가 혼합되지 않아 이산화탄소를 원천적으로 분리할 수 있는 미래 발전 기술이다.

기존 가스발전 기술은 공기 중에 포함된 산소가 연료와 반응해 이산화탄소, 수증기를 생성하면서 공기 중에 포함된 질소와 혼합·배출된다. 배출된 다량의 질소에는 이산화탄소가 포함돼 있어 이산화탄소를 분리하기 위해서는 별도의 포집 설비가 필요했다.

연구진이 개발한 기술은 세계 최초로 고압 조건에서 운전되는 0.5 MWth급 케미컬루핑 플랜트에서 200시간 이상의 장기연속운전을 실증했다. 이산화탄소가 98% 이상 고농도로 배출되며 총 질소산화물 배출농도도 15 ppm 정도로 배출되는 세계 최고 수준의 기술이다.

케미컬루핑 연소기술의 핵심기술은 두 반응기 사이에서 입자를 순환시키면서 공기와 연료가 섞이는 것을 방지할 수 있는 공정기술과 두 반응기 사이를 순환하면서 산소를 주고받을 수 있는 입자기술이다.

공정기술은 한국에너지기술연구원에서 입자기술은 한국전력공사 전력연구원에서 주도적으로 개발했다.

연구진은 케미컬루핑 연소기술을 이용할 경우 100 MW 천연가스발전 기준으로 연간 운영이익 144억 원, 발전효율 4% 상승, 이산화탄소 포집비용 30% 절감, 연간 15만t의 이산화탄소 감축이 가능할 것으로 예상했다.

또 향후 가스발전소 온실가스 포집을 위한 차세대 기술로 각광 받을 것으로 전망했다.

류호정 본부장은 “새로 건설되는 가스발전소의 경우 미래 신기술을 접목해 이산화탄소 포집비용을 획기적으로 저감해야 한다”며, “세계 최고수준의 케미컬루핑 연소기술 적용을 통해 온실가스 원천분리가 가능한 차세대 발전기술을 실증하는데 기여할 계획”이라고 말했다.

이번 기술 개발은 산업통상자원부가 지원하는 한국에너지기술평가원 에너지수요관리핵심기술개발사업의 일환으로 진행됐다.

한국에너지기술연구원이 주관하고, 한국전력공사 전력연구원, 건국대학교, 충남대학교, 영남대학교, 전북대학교가 참여해 산-학-연 공동으로 이산화탄소와 질소산화물을 원천적으로 분리 및 저감할 수 있는 차세대 가스발전기술 개발을 목표로 하고 있다.

뉴스1 <뉴스커넥트>를 통해 제공받은 컨텐츠로 작성되었습니다.

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