<연구내용>

ㅇ 다양한 CO2 포집 기술을 적용하여 포집된 CO2를 직접 이용하는 기술로서, 발전소 및 시멘트사 등의 폐열, 신재생에너지 발전 전력이나 잉여 전력 등을 활용하여, H2O와 함께 공전해(Coelectrolysis)시켜 CO, H2 기반의 합성가스를 생산하는 기술임.

ㅇ CO2 고온 공전해 공정은 기존 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs)나 고온수전해(Solid Oxide Electrolysis Cells, SOECs)와 유사한 특성을 가지고 있으나, 대표적으로 사용되고 있는 Ni-YSZ 환원극 촉매는 카본 침착이나 전극 촉매 열화로 인한 내구성 문제가 대두되고 있으며 이에 따라 장시간 운전을 위해서는 고 안정성 전극 소재기술 및 모듈화 기술 확보가 필요함.

ㅇ 고온 공전해 스택 모듈의 안정적인 운전을 위한 주변 연계 장치에 대한 BoP(Balance of Plant)를 개발하고, 이를 적용한 프로토 타입 공전해 시스템을 구축하여 CO2 배출사업장과 연계한 연속운전(1,000 시간)을 진행하여 개발 시스템에 대한 신뢰도 확보 진행.

ㅇ Prototype 공전해 시스템의 운전 결과를 토대로 한 상용급(CO2 처리량 120 Nm3/h 이상) 설비 엔지니어링 설계 진행

ㅇ 공전해 기술을 통해 생산된 합성가스는 CO와 H2의 비율에 따라 다양한 용도로 활용될 수 있으며, 다양한 연계공정에 대한 전산 모사를 진행하여 경제적으로 강점을 가지는 BM모델 확보.

 

<기대효과>

(기술적  측면)

ㅇ 이산화탄소 대량 배출 산업에 적용해 지속적 산업 기반 확보가 가능하며, 다양한 화학원료(Methanol, FT liquids, Olefins, Ammonia, Hydrogen 등)를 생산할 수 있는 합성가스 전환 기반 기술 확보.

 

(경제적·산업적 측면)

ㅇ 태양광, 풍력과 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS) 등이 결합한 신재생 융복합 기술은 융복합된 마이크로그리드 실증사업 형태로 이루어지고 있어, 본 과제에서 제안한 온실가스 저감 및 차세대 에너지저장 융복합 기술 확보는 향후 신재생에너지 산업 시장에서 시장 선점에 큰 역할을 할 것으로 기대됨.

 

(사회적 측면)

ㅇ 미래사회 청정에너지 활용은 필수적이며 현재도 탈(脫)원전, 자원의 고갈, 환경 문제로 신재생에너지 보급 확대는 불가결한 것으로 인식되고 있는 상황에서, 에너지 안보를 갖추기 위한 신재생에너지 확대 보급과 새로운 영역의 과학기술 활동에 크게 기여할 것으로 기대됨.

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