작성일 : 21-03-19 15:55
'차세대탄소자원화연구단(단장 전기원)', 버려지는 탄소자원의 재발견···탄소중립 실현 위한 Key
 글쓴이 : happy
조회 : 38  

버려지는 탄소자원의 재발견···탄소중립 실현 위한 Key

  •  이원희 기자
  •  
  •  승인 2021.03.17 17:38
 

차세대탄소자원화연구단, 탄소중립 실현 위한 탄소자원화 연구
부생가스 활용·재생에너지 전환·유기성폐기물 전환 등 원천기술 개발 집중

작년 12월에 우리나라도 파리 기후협약의 당사국으로서 '2050년 탄소 중립' 선언 대열에 합류했다. 현재 우리나라 정부는 2050년 탄소중립 실현을 달성하기 위한 구체적인 시나리오를 짜고 있다. 이를 위해 온실가스 감축을 위한 효율적인 수단이 강구되고 있으며 이와 더불어 혁신적인 기술의 등장을 기대하고 있다. 

이러한 혁신적인 기술로서 기대되는 것이 탄소자원화다. 탄소자원화란 미활용 또는 저부가로 활용되는 폐탄소자원을 원료로 하여 화학제품 및 합성연료를 생산하는 기술이다. 폐탄소자원은 탄소를 포함하는 이산화탄소, 산업부생가스, 유기성 폐기물 등을 뜻하며, 이로부터 만들어지는 제품은 기존 석유와 같은 화석연료로부터 만들던 것들을 대체할 수 있다.  

현재 주요 선진국에서 활발히 탄소자원화가 연구되고 있는 가운데, 우리나라에서도 지난 2017년 과학기술정보통신부의 지원으로 탄소자원화의 원천기술 개발을 책임질 '차세대탄소자원화연구단(단장 전기원)'이 출범했으며, 현재 2단계 사업을 진행 중이다.
 
차세대탄소자원화연구단의 비전 및 역할을 설명하고 있는 전기원 단장.[사진=이원희 기자]
차세대탄소자원화연구단의 비전 및 역할을 설명하고 있는 전기원 단장.[사진=이원희 기자]
전기원 단장은 "우리나라는 철강, 정유, 석유화학 등 온실가스 다배출 산업의 비중이 높아 에너지효율향상과 신재생에너지 확대만으로 탄소중립을 달성하기엔 무리가 있다"라며 "온실가스를 포함한 폐탄소자원을 전환 및 활용함으로써 탄소중립을 실현하고, 동시에 산업계 역시 정상적으로 가동될 수 있도록 해야 한다"라고 말했다.

해외에서는 탄소자원화 관련한 연구개발사업들이 많이 진행되고 있으며, 특히 유럽에서 활발하게 진행되고 있다. 철강 부생가스를 원료로 하여 폴리우레탄 원료와 메탄올 생산공정을 실증하는 프로젝트와 이산화탄소를 원료로 화학제품, 합성연료, 소재 등을 제조하는 기술을 개발하기 위한 프로젝트,  유기성 폐기물을 활용하여 메탄올이나 항공유를 생산하는 기술을 상용화하기 위한 프로젝트들이 진행되고 있다.  

차세대탄소자원화연구단은 탄소자원화 기술을 기반으로 온실가스 저감에 기여하고 새로운 화학산업을 창출을 비전으로, 세계 최고 수준의 탄소자원화 원천기술을 확보하는 것을 목표로 한다.
 
차세대탄소자원화연구단의 주요 기술개발 개념도.[사진=차세대탄소자원화연구단 제공]
차세대탄소자원화연구단의 주요 기술개발 개념도.[사진=차세대탄소자원화연구단 제공]
연구단엔 현재 학·연·산 30개 기관이 참여하여 부생가스 활용, 이산화탄소 전환, 유기성 폐기물의 전환 등을 위한 기술 개발 과제를 수행하고 있다. 

먼저 첫 번째 부생가스 활용기술로는 산업계에서 발생하는 부생가스로부터 일산화탄소와 메탄을 분리하는 기술과 부생가스와 이산화탄소를 동시에 전환하여 활용하기 위한 기술이 개발되고 있다.

두 번째로는 재생에너지를 활용하여 이산화탄소의 전환을 통해 유용한 제품을 제조하는 기술을 개발하고 있다. 광, 전기, 수소 등의 재생에너지를 이용하여 이산화탄소를 화학제품이나 청정연료로 전환하는 기술을 개발하고 있다. 

마지막으로 바이오매스 등에서 발생하는 유기성폐기물을 활용하기 위해 폐글리세롤, 폐당류, 바이오 가스 등을 이산화탄소와 동시에 전환시키는 기술을 개발하고 있다. 즉 그냥 버려지거나 환경을 오염시키던 폐자원들을 유용한 자원으로 전환함과 동시에 이산화탄소도 감축할 수 있다.

연구개발 과제 이외에도 개발기술들의 온실가스 감축효과와 경제성을 평가하기 위한 과제도 수행되고 있다.  지난 1단계에서는 주로 전환에 필요한 분리막, 촉매, 흡착제와 등과 같은 원천 소재 개발에 역점을 두었고, 2단계에서는 원천 소재를 활용한 공정 개발이 주로 이루어지고 있다. 
전기원 단장은 탄소중립 실현을 통해 기후변화에 대한 걱정 없는 세상을 만들고자 한다.[사진=이원희 기자]
전기원 단장은 탄소중립 실현을 통해 기후변화에 대한 걱정 없는 세상을 만들고자 한다.[사진=이원희 기자]
연구단은 올 연말까지 TRL 5단계 수준의 공정 기술들을 확보될 것으로 예상한다. 이번 연구개발 사업 종료 후에도 '이어달리기' 형태의 실증사업을 통하여 상용화 기술 개발을 지속해 나기 위한 기획을 추진중이다.

전 단장은 "최소 2030년부터 우리나라의 탄소중립 실현에 기여할 수 있는 기술들이 탄생할 것으로 예상한다"라며 "이를 위해 지속적인 연구를 이어나갈 예정이며, 후속 실증사업을 함께 할 수요기업을 찾고 있다"라고 말했다.

그는 이어 "온실가스 배출량은 감축하고, 동시에 관련 산업군은 침체 없이 꾸준한 발전을 이어나감으로써 우리의 후손들이 기후변화에 걱정 없이 살아갈 수 있도록 노력하겠다"라는 뜻을 전했다.