한국에너지기술연구원(원장 곽병성)이 개발한 이산화탄소(CO₂) 포집용 액상 흡수제 '키어솔(KIERSOL)'은 기존보다 저비용, 고효율로 CO₂를 포집하는 제품이다. 연속 포집 및 회수가 가능하고, 소형화된 장비로 장기간 운전할 수 있어 경제성이 높다.
현재 액상 흡수제를 이용한 CO₂ 포집은 '연소배기가스 흡수탑'에서 이뤄진다. 흡수탑 상부에서 흡수제를 살포, 밖으로 배출되는 가스 가운데 CO₂와 만나게 해 흡수한다. CO₂ 포화 상태가 된 흡수제는 재생 시설에서 분리 과정을 거친다. 섭씨 약 120도의 열을 가해 흡수제와 CO₂의 결합을 해제한다.
문제는 이 분리 과정에서 소모되는 에너지양이 적지 않다는 점이다. 이는 투입 자원 대비 CO₂ 산출 효율이 떨어지는 원인이 된다. 열로 인한 변성 현상으로 말미암아 흡수제의 성능이 떨어지는 것도 문제다.
에너지연은 간단한 화학 구조로 된 '탄산칼륨'을 주재료로 흡수제를 개발, 문제점을 해소했다. CO₂ 톤당 분리에 필요한 에너지양이 2.2기가줄(GJ)에 불과하다. 기존 상용 제품의 필요 에너지양은 3.2GJ다. 간단한 탄산칼륨 구조는 내열성도 강해서 분리 과정을 거친 후에도 반복 사용이 가능하다.
에너지연은 키어솔을 발전, 시멘트, 정유, 철강 등 각종 산업 및 플랜트 제조 시설에서 활용할 수 있게 했다. 세부 사항을 조절할 수 있는 전용 공정을 구축, 시설 적용 범위를 넓혔다.
기술 진척도는 6단계다. 시작품 성능 평가 단계다. 에너지연은 연속 공정 성능 테스트를 완료했다. 국내 특허만 13개를 확보했다.
기술책임자인 윤여일 온실가스연구실 책임연구원은 “키어솔은 탄산칼륨을 주재료로 활용해 기존 기술보다 적은 비용으로 고효율의 CO₂ 포집이 가능하도록 한 기술”이라면서 “세계 최고 수준의 성능을 갖춰 앞으로 중요도가 더욱 커지는 CO₂ 포집 및 활용 시장에서 큰 반향을 일으킬 것”이라고 기대했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
