[에너지데일리 송병훈 기자] 한국전력(사장 김동철)은 배기가스의 냉각을 통해 이산화탄소를 포집하는 ‘심냉 CO2 포집기술’을 국내 최초로 개발하고, 하루 1톤 규모 실증 플랜트의 24시간 연속운전에 성공했다고 10일 밝혔다.

한전은 2022년부터 정부 지원과제로 심냉 CO2 포집 공정 개발을 추진해 왔으며, 한국중부발전, ㈜동화엔텍, ㈜씨이에스와 함께 실증 플랜트를 구축해 지난 11월 중부발전 보령발전본부에서 국내 최초로 실증에 성공했다. 특히 이번 실증을 통해 심냉 포집공정의 기술성과 운전 안정성이 확인됐다는 점에서 의미가 크다는 설명이다.

우리나라는 발전·산업용으로 사용하는 천연가스를 전량 액화천연가스(LNG) 형태로 수입하고 있으며, 이를 연료로 사용하기 위해 영하 162℃의 LNG를 기화하는 과정에서 대량의 냉열이 발생한다. 이 냉열은 대부분 해수 등을 통해 바다로 방출돼 왔고, 에너지 손실 요인으로 지적돼 왔다.

한전의 심냉 CO2 포집기술은 LNG 기화 냉열 등 냉열을 활용해 배출가스 중 CO2를 직접 냉각·응축해 포집하는 공정이다. 별도의 열원이나 화학 흡수제가 필요하지 않고, 기존에 버려지던 폐냉열을 활용한다는 점에서 기존 포집공정 대비 에너지 효율성과 경제성이 높다는 장점이 있다.

한전 전력연구원은 24시간 연속운전을 통해 심냉 포집공정의 안정성을 검증했고, 포집된 액화탄산의 순도는 99.99% 이상, CO2 포집율은 90% 이상으로 목표 성능을 달성했다.

특히 이번 연구에서 개발한 심냉 포집기술은 기존 포집공정과 달리 화학물질을 사용하지 않아 환경·안정성이 높고, 흡수제 열화나 폐흡수제 처리 부담도 없다. 또한 LNG 기화 과정에서 발생하는 폐냉열을 활용할 수 있게 됨으로써, LNG 터미널 및 인근 지역을 친환경 에너지·탄소중립 허브로 발전시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

심은보 한전 전력연구원 원장은 “이번 연구는 폐냉열을 활용한 에너지 회수와 온실가스 배출 저감을 동시에 달성할 수 있는 원천기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다”며 “기술 고도화를 통해 전력산업의 탄소중립 실현에 기여하겠다”고 말했다.

한전은 향후 심냉 CO2 포집기술의 실증 규모 확대와 상용화를 추진할 계획이다. 또한 국내·외 LNG 터미널 인근 발전·산업시설로 단계적으로 적용 범위를 확대, 국가 탄소중립 목표 달성에 기여할 방침이다.