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차세대 가스발전 '케미컬루핑 연소기술' 개발...이산화탄소 분리·초미세먼지 저감
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차세대 가스발전 '케미컬루핑 연소기술' 개발...이산화탄소 분리·초미세먼지 저감
  • 박주현 기자
  • 승인 2020.04.07 18:35
  • 댓글 0
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별도설비없이 이산화탄소 98% 이상 분리
초미세먼지 유발물질인 질소산화물 저감

온실가스 이산화탄소를 분리배출할 수 있고 초미세먼지 유발물질인 질소산화물의 저감도 가능한 차세대 가스발전기술이 국내에서 개발됐다. 

류호정 기후변화연구본부장 연구진이 산학연 협력연구를 통해 별도의 분리설비가 없이도 이산화탄소가 대부분 원천적으로 분리배출되고, 질소산화물도 저감할 수 있는 '케미컬 루핑 연소 기술'을 개발했다고 한국에너지기술연구원이 7일 밝혔다. 

산소를 주고 받을 수 있는 입자를 사용해 한쪽에서는 공기 중의 산소를 흡수하고 다른 쪽에서는 산소를 내줘 공기와 이산화탄소가 혼합되지않고 원천적으로 분리할 수 있는 기술이다. 

이 입자는 재생해 사용할 수 있고 화염이 없는 조건에서 공기와 입자의 반응이 발생하고 2차 미세먼지 유발물질인 질소산화물의 발생도 저감시킬 수 있다. 

케미컬 루핑 연소기술은 공기와 연료가 직접 반응하는 대신 산소를 전달하는 입자를 사용하기 때문에 연소되면서 이산화탄소와 수증기만을 배출하고, 온도를 낮춰 수증기를 액체로 바꿔주고 기체 중에 이산화탄소만 남아 별도의 분리설비 없이도 이산화탄소를 분리할 수 있다. 

케미컬 루핑 연소기술 개념도 / 한국에너지기술연구원 

기존의 가스발전 기술은 공기 중에 포함된 산소가 연료와 반응해 이산화탄소와 수증기를 생성하면서 공기 중에 포함된 질소와 혼합돼 배출된다. 

배출된 이 다양의 질소에는 이산화탄소가 포홤돼 있어 이산화탄소를 분리하기 위해 별고의 포진 설비가 필요했었다. 

연구진은 이 기술로  100㎽ 천연가스발전 기준으로 연간 운영이익 144억원, 발전효율 상승 4%, 이산화탄소 포집비용 30% 절감, 연간 15만t의 이산화탄소 감축이 가능할 것으로 예상하고 있다.

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

공정기술은 에너지기술연구원, 입자기술은 한국전력공사 전력연구원이 주도적으로 개발했다고 전해졌다. 



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