온실가스 90% 잡는 대형 火電 플랜트 상용화 눈앞

[이투뉴스] 순수 국내 기술로 설계·제작한 10MW 연소후 습식 이산화탄소(CO₂) 포집 실증플랜트가 5000시간 장기 연속운전에 성공했다. 이 기간 확보한 기초자료를 토대로 발전소 굴뚝에서 배출되는 CO₂의 90%를 회수하는 100~500MW급 상용발전소 플랜트 설계가 가능해진 것이다.

한전 전력연구원(원장 배성환)은 중부발전 보령화력에 설치한 10 MWCO₂포집 실증플랜트를 이용해 10MW 이상 대형 설비로는 세계에서 다섯번째로 긴 5000시간 연속운전에 성공, 세계 최고 수준의 CO₂포집 흡수제 및 공정기술을 확보했다고 15일 밝혔다.

이번 장기연속운전에 성공한 실증플랜트는 산업통상자원부 연구개발 지원을 받아 2013년 한전과 중부발전, 포스코, 대림산업 등이 보령화력 8호기에 설치해 성능 및 신뢰성 시험을 마친 설비다. 연속운전은 작년 4월부터 시작했다.

하루 180톤, 연간 약 7만톤 이상의 이산화탄소를 포집할 수 있는 규모로 전력연구원이 독자 개발한 CO₂습식 흡수제(KoSol)와 에너지 저소비형 공정을 적용해 90% 이상의 CO₂를 제거하면서도 상용흡수제 대비 에너지소비량을 35% 줄이는 등 세계 최고 수준의 성능을 보유했다.

앞서 작년 11월 발효된 파리협정에 따라 우리나라는 2030년까지 배출전망치 대비 이산화탄소 등 온실가스를 37% 감축해야 하며, 목표를 달성하려면 국내 온실가스의 배출량의 약 36%를 차지하고 있는 화력발전분야에서 CO₂를 줄이는 것이 중요하다.

전력연구원은 이번 5000시간 장기연속운전을 통해 축적한 공정 설계기술과 데이터를 바탕으로 오는 9월까지 100 MW급 이상 대형 CO₂포집플랜트 설계를 위한 핵심 설계자료를 도출해 상용플랜트 개발에 활용한다는 계획이다.

아울러 오는 7월부터 실증플랜트를 가동해 포집한  CO₂를 농작물 재배, 정밀용접, 드라이아이스, 탄산음료 제조 등 다양한 분야에 하루 150 톤 규모로 공급할 예정이다.

전력연구원 관계자는 "향후 시멘트와 철강, 석유화학 등 이산화탄소를 대량 배출하는 산업에 확대 적용을 추진해 우리나라 온실가스 감축목표량 달성을 통한 신기후체제 대응은 물론 폭발적으로 늘어날 것으로 예상되는  CO₂포집공정 시장을 선점할 계획"이라고 말했다.

한편 전력연구원은 2030년 탄소배출감축 목표치 달성을 위한  CO₂포집, 해양저장, 자원화 분야에서 지속적인 기술개발 성과를 올리고 있다. 

지난해에는  CO₂를 중탄산나트륨 등 고부가 화합물로 변환해 생산하는 자원화 원천기술을 확보했고, 2018년까지 중탄산나트륨을 연간 700톤 생산할 수 있는 파일럿플랜트도 구축할 계획이다.

이와 함께 미생물을 이용해  CO₂를 메탄으로 전환해 각종 연료로 활용하는 연구에도 착수했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com