에너지연, 공기 중 이산화탄소 포집 규모 19배 업… 2035년까지 연간 1000ｔ 실증

하루 1㎏ 실증 규모, 1년 만에 19㎏까지 확대
1000시간 이상 운전 실증에 안정적 유지 확인

한국에너지기술연구원(이하 에너지연) 연구진이 공기 중 이산화탄소 포집량을 최대 19배까지 늘리는 기술을 개발했다. 하루 동안 소나무 1000그루가 흡수하는 양에 맞먹는 규모로, 앞으로 실증을 통해 대규모 시스템으로 실증 가능성을 확인했다.

에너지연 CCS연구단 박영철 박사 연구팀은 하루 1㎏에 불과했던 공기 중 이산화탄소 포집량을 1년 만에 19배 늘려 1000시간 이상 실증 운전에 성공했다.

연구팀은 개발한 이산화탄소 포집은 직접 공기 포집(DAC) 방식으로, 건식 흡수제를 이용해 공기 중의 이산화탄소를 직접 포집해 제거하는 기술이다. 공장 등 배기가스 배출시설에 적용되는 기존 탄소 포집 기술과 달리 공간의 제약 없이 설치할 수 있는 게 가장 큰 특징이다.

앞서 연구팀은 하루 1㎏급 포집 실증 성과를 바탕으로 흡수제의 충전량, 기체 처리량, 열관리 설계를 고도화했다. KAIST 최민기 교수팀이 개발한 아민 고분자 기반의 건식 흡수제를 새로 도입해 95% 이상의 고순도 이산화탄소를 하루 19㎏까지 포집할 수 있는 시스템을 구축했다. 소나무 1000그루가 하루 동안 흡수하는 양이다.

실증 결과 1000시간 이상 운전해도 흡수제 성능과 열관리 효율, 반응기 압력 손실 등 주요 지표가 안정적으로 유지됐다. 기존 1㎏급 실증에서 확인하지 못한 장기 연속 운전 시 안전성과 공정 사이클 간 성능 편차 등 데이터를 확보해 앞으로 대규모 시스템으로 확대할 수 있는 기반을 마련했다.

연구팀은 이러한 결과를 토대로 앞으로 하루 200㎏급으로 확대 실증에 돌입할 계획이다. 또 단계적 규모 확대를 통해 2035년까지 연간 1000ｔ 이상의 이산화탄소를 포집할 수 있는 설비를 실증할 예정이다.

박영철 에너지연 박사는 "이번 실증 성과는 국내 고유의 직접 공기 포집 기술을 확보하기 위한 출발점"이라며 "향후 연간 수백만 톤 규모의 이산화탄소 감축이 가능한 기술로 발전시켜 국가 탄소중립에 이바지할 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다. 임효인 기자