본 연구에서는 연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성평가를 수행하고 화합물 생산 계획에 따른 이익 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 분석하였다. 본 연구에서 고려된 기술을 이용하면 발전소에서 발생되는 연소배가스 중의 이산화탄소와 전기분해를 통해 발생되는 가성소다와의 탄산화 반응을 통해 고부가화합물(중탄산나트륨, $NaHCO_3$)의 생산 및 이산화탄소의 저감이 동시에 가능하다. 또한 전기분해에서 생산되는 염소 및 수소 가스는 다시 차아염소산나트륨(NaOCl) 및 고순도 염산의 제조에 적용된다. 기술의 경제성 평가를 위한 방법으로는 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 일일 100톤의 이산화탄소를 처리할 수 있는 공정을 대상으로 20년간 상업운전을 가정하였다. 상기 가정하에서 20년간의 내부수익률은 약 67.2%, 20년간의 운전기간을 통한 총 이익은 순현가 기준으로 약 346,922 백만원으로 산출되었다. 그리고 2015년부터 시행예정인 탄소배출권 거래가 활성됨에 따른 ETS 수익을 고려할 경우 총이익은 약 60억원 향상되는 것으로 분석이 되었다. 상기 분석을 살펴보면 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술은 온실가스 저감효과를 가져올 뿐만 아니라 경제성이 뛰어난 것으로 생각된다.
본 연구에서는 연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성평가를 수행하고 화합물 생산 계획에 따른 이익 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 분석하였다. 본 연구에서 고려된 기술을 이용하면 발전소에서 발생되는 연소배가스 중의 이산화탄소와 전기분해를 통해 발생되는 가성소다와의 탄산화 반응을 통해 고부가화합물(중탄산나트륨, $NaHCO_3$)의 생산 및 이산화탄소의 저감이 동시에 가능하다. 또한 전기분해에서 생산되는 염소 및 수소 가스는 다시 차아염소산나트륨(NaOCl) 및 고순도 염산의 제조에 적용된다. 기술의 경제성 평가를 위한 방법으로는 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 일일 100톤의 이산화탄소를 처리할 수 있는 공정을 대상으로 20년간 상업운전을 가정하였다. 상기 가정하에서 20년간의 내부수익률은 약 67.2%, 20년간의 운전기간을 통한 총 이익은 순현가 기준으로 약 346,922 백만원으로 산출되었다. 그리고 2015년부터 시행예정인 탄소배출권 거래가 활성됨에 따른 ETS 수익을 고려할 경우 총이익은 약 60억원 향상되는 것으로 분석이 되었다. 상기 분석을 살펴보면 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술은 온실가스 저감효과를 가져올 뿐만 아니라 경제성이 뛰어난 것으로 생각된다.
Economic evaluation of the manufacturing technology of high-value chemicals through the carbonation reaction of carbon dioxide contained in the flue gas was performed, and analysis of the IRR (Internal Rate of Return) and whole profit along the production plan of the final product was conducted. Thr...
Economic evaluation of the manufacturing technology of high-value chemicals through the carbonation reaction of carbon dioxide contained in the flue gas was performed, and analysis of the IRR (Internal Rate of Return) and whole profit along the production plan of the final product was conducted. Through a carbonation reaction with sodium hydroxide that is generated from electrolysis and by using carbon dioxide in the combustion gas that is generated in the power plant, it is possible to get a high value products such as sodium bicarbonate compound and also to reduce the carbon dioxide emission simultaneously. The IRR (Internal Rate of Return) and NPV (Net Present Value) methods were used for the economic evaluation of the process which could handle carbon dioxide of 100 tons per day in the period of the 20 years of plant operation. The results of economic evaluation showed that the IRR of baseline case of technology was 67.2% and the profit that obtained during the whole operation period (20 years) was 346,922 million won based on NPV value. When considering ETS due to the emissions trading enforcement that will be activated in 2015, the NPV was improved to a 6,000 million won. Based on this results, it could be concluded that this $CO_2$ carbonation technology is an cost-effective technology option for the reduction of greenhouse gas.
Economic evaluation of the manufacturing technology of high-value chemicals through the carbonation reaction of carbon dioxide contained in the flue gas was performed, and analysis of the IRR (Internal Rate of Return) and whole profit along the production plan of the final product was conducted. Through a carbonation reaction with sodium hydroxide that is generated from electrolysis and by using carbon dioxide in the combustion gas that is generated in the power plant, it is possible to get a high value products such as sodium bicarbonate compound and also to reduce the carbon dioxide emission simultaneously. The IRR (Internal Rate of Return) and NPV (Net Present Value) methods were used for the economic evaluation of the process which could handle carbon dioxide of 100 tons per day in the period of the 20 years of plant operation. The results of economic evaluation showed that the IRR of baseline case of technology was 67.2% and the profit that obtained during the whole operation period (20 years) was 346,922 million won based on NPV value. When considering ETS due to the emissions trading enforcement that will be activated in 2015, the NPV was improved to a 6,000 million won. Based on this results, it could be concluded that this $CO_2$ carbonation technology is an cost-effective technology option for the reduction of greenhouse gas.
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문제 정의
관련하여 본 논문에서는 전체 기술의 경제성 평가를 위해 단위 염소 생산을 위한 전력사용량이 가장 낮은 분리막을 활용한 전기분해 공정을 대상으로 분석을 수행하였다. 상기 공정의 개략도는 다음과 같다(Fig.
본 논문에서는 관련하여 연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성을 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 분석하고자 하였다. 이를 위해 일일 100톤 규모의 이산화탄소를 처리할 수 있는 플랜트(석탄화력발전소 발전용량 기준 약 5 MW급)를 대상으로 다양한 화합물 생산계획에 따른 플랜트 수명기간(20년)의 현금흐름을 분석하고 이를 바탕으로 발생되는 이익 및 내부수익률을 산출하였다.
상기 제시된 주요 데이터(투자비, 운영비등)를 바탕으로 본 논문에서 제시된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성을 평가하였다. 분석 결과 총 20년간의 플랜트 가동을 기준으로 하였을 경우 내부수익률(IRR)은 약 67.
이를 위해 일일 100톤 규모의 이산화탄소를 처리할 수 있는 플랜트(석탄화력발전소 발전용량 기준 약 5 MW급)를 대상으로 다양한 화합물 생산계획에 따른 플랜트 수명기간(20년)의 현금흐름을 분석하고 이를 바탕으로 발생되는 이익 및 내부수익률을 산출하였다. 이를 통해 온실가스 저감 및 고부가 화합물 생산기술로서 CO2 탄산화반응 기술의 기술성 및 경제성을 평가하고자 하였다.
한전 전력연구원 등에서도 관련하여 단국대학교와 CA 공정 하에서의 전기사용량 저감기술개발 진행 중에 있다. 이에 본 민감도 분석에서는 현재 진행 중인 기술개발을 고려하여 전기분해에 소비되는 에너지사용량 저감에 다른 내부수익률 및 이에 따른 비용변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 Table 5와 같이 CA 전기분해공정에서 단위 염소가스 생산을 위한 전기사용량을 기존의 2,500 kWh/tCl2 대비 20%가 저감된 경우(2,000 kWh/tCl2) 및 30%가 저감된 경우(1,750 kWh/tCl2)에 대하여 민감도 분석을 수행하였다.
가설 설정
상기 물질수지 계산에 있어서 검토된 반응은 상기 반응식에 따라 수율을 100%로 가정하였으며, 이송 및 기타 원인에 의한 손실은 고려하지 않았다. 투입되는 에너지의 경우 전체 공정에서 가장 많은 부분을 차지하는 것이 전기분해설비 가동을 위한 전기 사용량 부분이다.
또한 기존 석탄화력발전소의 경우 발전소 취수구 주변 소독을 위해 해수 전기분해를 통한 차아염소산나트륨 생산설비가 구축이 되어 있기 때문에 CA 전기분해를 통해 추가로 차아염소산나트륨을 생산하는 것은 경제성이 떨어지는 것으로 분석되었다. 이에 본 논문에서는 CA 전기분해를 통해 생산되는 가성소다는 모두 CO2 탄산화반응을 위한 공정에 투입이 되고 발생되는 수소 및 염소는 고순도 염화수소, 고순도 수소 및 염소가스의 생산에 활용되는 것으로 가정하였다. 특히 고순도 염산의 경우 2013년 현재 국내 총 소비량이 연간 4,000톤규모임을 고려하여 고순도 염화수소의 생산을 위한 투자비등은 이에 맞추어 산정하였고, 이 이외에 발생되는 고순도 수소 및 염소 가스는 모두 외부에 판매하는 것으로 하였다.
플랜트 수명기간 및 건설기간은 각각 20년(수명기간), 2년(건설기간)으로 설정하였다. 플랜트 폐지비용은 잠재가격과 청산가격을 같다고 가정하여 0으로 하였다. 전기분해공정 운전을 위한 운전비용 산출과 관련하여 산업용 전기비의 경우 2013년 한전에서 제시한 산업용 전력(을) 자료를 활용하여 평균 100원/kWh로 하였다(고압 A(3,300~ 66,000V) 기준(선택 ii): 기본요금(7,220원/kWh), 전력량요금(여름철 :114.
제안 방법
경제성 분석을 위해 상기 제시된 공정 및 기본 반응을 바탕으로 전체 공정에 대한 열 및 물질 수지를 계산하였다. 이를 통해 전체 공정에 투입되는 원료물질과 생산되는 고부가화합물의 양을 산출한 후, 2014년 현재 물가를 기준으로 수명기간(20년)의 현금흐름과 이익 및 내부 수익률등의 경제성을 평가하였다.
공정내 전기 사용량에 이어 플랜트의 투자비 변화에 따른 분석을 수행하였다. 이를 위해 Table 6과 같이 전기분해 설비의 연간 단위염소의 생산을 위한 투자비(기준조건: 1,000 USD/tCl2/y) 기준으로 각각 20%, 50%가 증가된 경우에 수익률 변화를 분석하였다.
기본공정과 함께 다양한 경우에 대한사례를 설정한 후 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 민감도 분석을 실시하여 각각의 경우에 대한 수익률 및 이익을 분석하였다.
상기 기본 조건에 대한 분석자료를 바탕으로 플랜트 운용비용에 큰 영향을 미치는 주요 인자인 할인율, 플랜트 전기사용량, 플랜트총 건설비용 및 CO2 배출권 가격에 대하여 다양한 조건하에서 민감도 분석을 수행하였다.
비용산정을 위한 주요 항목 중 할인율은 경제성 평가에 큰 영향을 미치는 요소이다. 앞선 비용 평가를 위한 기본 가정(할인율 5.5%) 관련, 할인율 변화에 대한 IRR 및 NPV의 영향을 확인하기 위하여 이의 변화(3.5%, 5.5%, 7.5%)에 따른 민감도 분석을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다(Fig. 8).
이에 본 민감도 분석에서는 현재 진행 중인 기술개발을 고려하여 전기분해에 소비되는 에너지사용량 저감에 다른 내부수익률 및 이에 따른 비용변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 Table 5와 같이 CA 전기분해공정에서 단위 염소가스 생산을 위한 전기사용량을 기존의 2,500 kWh/tCl2 대비 20%가 저감된 경우(2,000 kWh/tCl2) 및 30%가 저감된 경우(1,750 kWh/tCl2)에 대하여 민감도 분석을 수행하였다.
공정내 전기 사용량에 이어 플랜트의 투자비 변화에 따른 분석을 수행하였다. 이를 위해 Table 6과 같이 전기분해 설비의 연간 단위염소의 생산을 위한 투자비(기준조건: 1,000 USD/tCl2/y) 기준으로 각각 20%, 50%가 증가된 경우에 수익률 변화를 분석하였다.
본 논문에서는 관련하여 연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성을 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 분석하고자 하였다. 이를 위해 일일 100톤 규모의 이산화탄소를 처리할 수 있는 플랜트(석탄화력발전소 발전용량 기준 약 5 MW급)를 대상으로 다양한 화합물 생산계획에 따른 플랜트 수명기간(20년)의 현금흐름을 분석하고 이를 바탕으로 발생되는 이익 및 내부수익률을 산출하였다. 이를 통해 온실가스 저감 및 고부가 화합물 생산기술로서 CO2 탄산화반응 기술의 기술성 및 경제성을 평가하고자 하였다.
경제성 분석을 위해 상기 제시된 공정 및 기본 반응을 바탕으로 전체 공정에 대한 열 및 물질 수지를 계산하였다. 이를 통해 전체 공정에 투입되는 원료물질과 생산되는 고부가화합물의 양을 산출한 후, 2014년 현재 물가를 기준으로 수명기간(20년)의 현금흐름과 이익 및 내부 수익률등의 경제성을 평가하였다.
5%의 실질 사회적 할인율을 적용하도록 권유한 바 있다[16]. 이에 따라 본 논문에서는 상기 할인율 (5.5%)을 바탕으로 기준 분석을 수행한 후 할인율에 대한 민감도 분석(3.5~7.5%)을 통해 그 영향을 확인하였다.
이에 본 논문에서는 상기 EUA 가격을 기준으로 기준 조건 대비 민감도 분석을 수행하였다(Fig. 12).
투자비 및 운영비 산출을 위해 전체 공정에 대한 물질수지 데이터를 바탕으로 원료물질과 판매를 위해 생산되는 화학품의 생산량을 결정한 후, 문헌치를 활용한 투자비 및 운영비를 산출하여 매년 공장 운영에 따른 편익과 비용의 현금흐름을 분석하였다. 본 논문에서 경제성 분석을 위해 고려되는 화학품의 판매단가는 최신 물가분석 자료 및 전문 시장동향자료를 활용하였다.
플랜트 수명기간 및 건설기간은 각각 20년(수명기간), 2년(건설기간)으로 설정하였다. 플랜트 폐지비용은 잠재가격과 청산가격을 같다고 가정하여 0으로 하였다.
대상 데이터
본 논문에서 원료 물질 및 생산품의 판매가격은 다음과 같이 Table 4에 제시하였다. 가격은 2014년 물가동향 기준으로 다양한 참고자료를 활용하였으며 특히 향후 발생될 수 있는 가격의 변동을 고려하여 한국물가협회 물가정보에서 제시되는 금액 대비 50%를 할인한 값을 활용하였다.
네덜란드의 Twence사도 Sodium Bicarbonate Project라는 프로젝트명으로 2011년 6월 과제를 착수하였다. Twence사는 상기 프로젝트를 통해 자사의 폐기물 소각발전에서 나오는 배가스를 가성소다와 반응시켜 중탄산나트륨을 생산하는 화학플랜트를 건설 중인데 연간 6,000톤 규모의 이산화탄소 포집과 8,000톤 규모의 중탄산나트륨 생산이 가능할 전망이다[6].
본 기술에 있어서 설비용량은 앞서 서두에서 제시한 바와 같이 하루에 100톤의 이산화탄소를 처리할 수 있는 플랜트를 대상으로 하였으며 이는 유연탄을 연료로 사용하는 국내 석탄화력발전 발전용량 기준으로 약 5 MW급에 해당한다(500 MW급 초임계 석탄화력발전소 기준 일일 약 1만 톤의 CO2가 배출됨).
본 기술의 경제성 평가를 위한 투자비등은 다양한 문헌자료 및 유사 플랜트 실적자료를 받아 산출하였으며, 설비 운용을 위한 운용비 등은 경제성 평가를 위해 국제에너지기구 등에서 제시한 주요 가이드 라인등을 참고하였다[13]. 기본공정과 함께 다양한 경우에 대한사례를 설정한 후 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 민감도 분석을 실시하여 각각의 경우에 대한 수익률 및 이익을 분석하였다.
투자비 및 운영비 산출을 위해 전체 공정에 대한 물질수지 데이터를 바탕으로 원료물질과 판매를 위해 생산되는 화학품의 생산량을 결정한 후, 문헌치를 활용한 투자비 및 운영비를 산출하여 매년 공장 운영에 따른 편익과 비용의 현금흐름을 분석하였다. 본 논문에서 경제성 분석을 위해 고려되는 화학품의 판매단가는 최신 물가분석 자료 및 전문 시장동향자료를 활용하였다.
변동비 항목에는 고부가화합물 생산을 위한 원료사용량(NaCl 및 물)이 포함되며, 고정비 항목에는 인건비, 수선유지비 및 제세공과금 등이 포함된다. 상기 내용과 관련하여 투자비 산출은 다양한 문헌자료 및 유사 플랜트 실적자료를 받아 산출하였다. 본 논문에서 활용한 투자비 및 운영비는 추후 격상 연구를 통한 상세설계 자료를 바탕으로 검증 및 보완할 예정이다.
이와 관련하여 전기분해의 운전을 위해 사용되는 전기사용량은 분리막 형태 전기분해공정의 일반적인 전력사용량 데이터를 활용하였다(단위 염소 생산을 위한 전력사용량 약 2,500 kWh/tone Cl2)[12].
성능/효과
또한 기존 석탄화력발전소의 경우 발전소 취수구 주변 소독을 위해 해수 전기분해를 통한 차아염소산나트륨 생산설비가 구축이 되어 있기 때문에 CA 전기분해를 통해 추가로 차아염소산나트륨을 생산하는 것은 경제성이 떨어지는 것으로 분석되었다. 이에 본 논문에서는 CA 전기분해를 통해 생산되는 가성소다는 모두 CO2 탄산화반응을 위한 공정에 투입이 되고 발생되는 수소 및 염소는 고순도 염화수소, 고순도 수소 및 염소가스의 생산에 활용되는 것으로 가정하였다.
또한 상기 전기사용량 변화에 따른 비용을 항목별로 분석한 결과전기 사용량 감소에 따라 해당비용이 전체 발생되는 비용 대비 기준 조건(2,500 kWh/tCl2) 하에서 29.6% 였으나 전기사용량이 낮아지는 경우(20% 저감_2,000 kWh/tCl2), 30% 저감_1,750 kWh/tCl2) 각각 25.6%, 23.4%로 낮아지는 것으로 분석되었다(Fig. 10).
2%이고 총 운전기간 중 이익은 순현가 기준으로 346,922 백만원으로 산출되었다. 또한 운전기간 중에 발생되는 비용에 대한 분석결과 변동비에 해당되는 원료비용이 가장 높은 비용항목으로 분석되었으며, 다음으로 전기 사용량(전기분해비용 포함) 및 발전소 투자비용 순으로 분석되었다.
반면 본 논문의 분석대상인 전기분해공정과 연계한 CO2 전환기술은 저가의 염수(해수 등)를 활용한 전기분해공정이 연계가 되어 CO2 전환을 위한 염기가 지속적으로 공급 가능할 뿐만 아니라 다양한 고부가화합물의 생산이 가능하다는 장점이 있다.
본 기술은 CO2탄산화 반응을 통해 고부가화합물 생산뿐만 아니라 CO2의 저감이 가능하다. 2015년 이후 국내에서 탄소배출권 거래가 시작이 되면 CO2저감에 따른 탄소배출권을 확보할 수 있다.
상기 제시된 주요 데이터(투자비, 운영비등)를 바탕으로 본 논문에서 제시된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성을 평가하였다. 분석 결과 총 20년간의 플랜트 가동을 기준으로 하였을 경우 내부수익률(IRR)은 약 67.2%이고 총 운전기간 중 이익은 순현가 기준으로 346,922 백만원으로 산출되었다. 또한 운전기간 중에 발생되는 비용에 대한 분석결과 변동비에 해당되는 원료비용이 가장 높은 비용항목으로 분석되었으며, 다음으로 전기 사용량(전기분해비용 포함) 및 발전소 투자비용 순으로 분석되었다.
분석결과 CA 전기분해에서의 단위 염소가스 생산을 위한 전기사 용량 변화(20%, 30%)에 따라 20년간의 총 수익은 현가 기준(NPV)으로 346,922 백만원(기준조건)에서 369,363 백만원(에너지 사용량 30% 저감)으로 증가하는 것으로 확인되었으며 이에 따라 내부수익율(IRR)은 67.2%에서 72.0%까지 향상되는 것으로 분석되었다(Fig. 9).
분석결과 탄소배출권 거래에 따라 CO2저감에 따른 탄소배출권가격을 수입으로 잡게 되면 EAU 8.10 Euro/tCO2 기준 총 수익은 기준조건대비 약 40억원, EAU 8.10 Euro/tCO2인 경우에는 약 60억원의 수입 증대가 예상이 되었다.
분석결과 플랜트의 투자비 증가(20%, 50%)에 따라 20년간의 총수익은 현가기준(NPV)으로 346,922 백만원(기준 조건)에서 318,390 백만원(투자비 50% 증가)으로 감소하는 것으로 확인되었으며 이에 따라 내부수익율(IRR)은 67.2%에서 45.8%로 저하되는 것으로 분석되었다(Fig. 11).
분석결과 할인율이 3.5%에서 7.5%로 증가됨에 따라 20년간의 총 수익은 현가기준(NPV)으로 427,746 백만원(할인율 3.5%)에서 284,366 백만원(할인율 7.5%)으로 감소하는 것으로 확인되었으며 이에 따라 내부수익율(IRR)은 68.1%에서 66.4%로 감소되는 것으로 분석되었다.
상기 기본 조건하에서의 생산비용에 대한 분석결과 전기분해를 위한 변동비(원료비), 전기사용량 및 투자비 순으로 생산 비용에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 관련하여 전기분해(ChlorAlkali) 공정 하에서의 전기 사용량을 줄이기 위해 전 세계 많은 연구진들이 관련 연구결과를 수행하고 있고, 미국 DOE의 연구에서는 zero-gap 막 설계 기술을 적용하여 기존 공정 대비 약 30%의 에너지 사용량을 저감할 수 있는 것을 실험실 규모 성능시험에서 확인하였다고 보고한 바 있다[12].
그리고 2015년부터 시행예정인 탄소배출권 거래가 활성됨에 따른 ETS 수익을 고려할 경우 총 이익은 약 60억원 향상되는 것으로 분석이 되었다. 상기 분석을 통해 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술은 온실가스 저감 효과뿐만 아니라 경제성이 매우 뛰어난 것으로 분석이 되었다. 향후 본 논문에서 제시된 분석방법을 바탕으로 공정모사 분석기를 활용한 투자비 및 운용비에 대한 데이터가 반영될 경우 보다 정확한 경제성 평가가 가능할 것으로 기대된다.
연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 기술·경제적 평가를 위해 일일 100톤의 이산화탄소를 처리할 수 있는 공정을 대상으로 한 분석 결과, 20년간의 상업 운전조건 하에서 내부수익률은 약 67.2%, 총 이익은 순현가 기준으로 약 346,922 백만원으로 경제성이 매우 높은 것으로 분석이 되었다.
후속연구
상기 내용과 관련하여 투자비 산출은 다양한 문헌자료 및 유사 플랜트 실적자료를 받아 산출하였다. 본 논문에서 활용한 투자비 및 운영비는 추후 격상 연구를 통한 상세설계 자료를 바탕으로 검증 및 보완할 예정이다. 투자비 및 운용비와 관련한 주요 내용은 다음과 같다(Table 3).
상기 분석을 통해 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술은 온실가스 저감 효과뿐만 아니라 경제성이 매우 뛰어난 것으로 분석이 되었다. 향후 본 논문에서 제시된 분석방법을 바탕으로 공정모사 분석기를 활용한 투자비 및 운용비에 대한 데이터가 반영될 경우 보다 정확한 경제성 평가가 가능할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
CO2 포집·저장 기술이란?
온실가스 저감을 위한 CO2 포집·저장 기술(CCS, carbon capture and storage)은 화력발전소와 같은 대규모 배출원에서 발생되는 CO2를 처리할 수 있는 기술로 현재 수 MW급 규모 이상의 대규모 성능 시험이전 세계적으로 진행 중에 있다[1-4]. 상기기술은대규모 CO2 배출원에서 다량의 CO2를 포집하여 해양 혹은 지중에 저장하기 때문에 온실가스 저감의 파급효과가 매우 높지만 국내와 같이 포집된 CO2의 저장을 위한 사이트가 아직 확보되지 않은 상태에서는 실증급 규모의 기술 적용에는 제한이 있다.
CO2 포집·저장 기술의 장점과 제한점은 무엇인가?
온실가스 저감을 위한 CO2 포집·저장 기술(CCS, carbon capture and storage)은 화력발전소와 같은 대규모 배출원에서 발생되는 CO2를 처리할 수 있는 기술로 현재 수 MW급 규모 이상의 대규모 성능 시험이전 세계적으로 진행 중에 있다[1-4]. 상기기술은대규모 CO2 배출원에서 다량의 CO2를 포집하여 해양 혹은 지중에 저장하기 때문에 온실가스 저감의 파급효과가 매우 높지만 국내와 같이 포집된 CO2의 저장을 위한 사이트가 아직 확보되지 않은 상태에서는 실증급 규모의 기술 적용에는 제한이 있다.
CO2 탄산광물화 전환기술의 장점은 무엇인가?
이에 최근에는 발전소에서 배출되는 CO2를 화학반응을 거쳐 다른 화합물로 전환하는 기술이 부각이 되고 있다. 그 중에서 CO2 탄산광물화 전환기술은 연소 배가스 중의 CO2를 광물 형성이 가능한 양이온과 반응하여 고정화하는 하는 기술로 배가스 중의 CO2를 안정적이고 영구적으로 저장할 수 있으며 지중 저장 시 문제가 될 수 있는 유출 등의 가능성이 없다는 장점이 있다.
Lee, J. H., Kwak, N.-S., Lee, I. Y., Jang, K. R., Jang S. G., Lee, K. J., Han, G. S., Oh, D.-H. and Shim, J.-G., "Test Bed Studies with Highly Efficient Amine $CO_2$ Solvent(KoSol-4)," Korean Chem. Eng. Res.(HWAHAK KONGHAK), 51(2), 267-271(2013).
Zevenhoven, et al., "A Study on MgO-based Mineral Carbonation Kinetics Using Pressurised Thermogravimetric Analysis," 8th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies(2006).
Iizuka, et al., "Development of a New $CO_2$ Sequestration Process Utilizing the Carbonation of Waste Cement," Ind. Eng. Chem. Res. 43, 7880(2004).
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