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이산화탄소의 산업적 자원화기술의 동향과 전망 원문보기

플랜트 저널 = Plant journal, v.11 no.3, 2015년, pp.5 - 17  

김형원 (한양대학교 공과대학 화학공학과, 한국과학기술정보연구원 ReSEAT 프로그램)

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문제 정의

  • 8억톤을 감축할 예정인데, 이중 약 1억톤(55%)을 CCS(탄소포집·저장)기술로 감축할 계획으로 목표이행을 위한 실행이 다급한 실정이다. 한편 CO₂의 산업적 자원화 방향은 일반적으로 CO₂ 방출을 피하고 대신 탄소를 리사이클시킴으로써 유용한 산업적 고부가 자원으로 전환하여 화석연료의 생산과 사용을 줄이는 방법으로 자원문제와 환경문제를 동시에 해결하고자 한다. 따라서 최근 CCS의 보완적 대안으로 CO₂의 포집·활용기술(Carbon capture and utilization, CCU)이 제안되고 있다.

가설 설정

  • 개미산이 관심을 끄는 것은 H₂소비가 적은 CO₂수소화 액체제품이기 때문이다. CO₂+ H₂ ⇄HCOOH 반면에 개미산은 독성 화합물(미국 OSHA노출허용 기준은 5ppm)이며 돌연변이유발물질이므로 CO₂로부터 대규모 개미산생산은 쉽지 않을 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CO₂의 인위적 배출원천은 무엇이 있는가? CO₂의 인위적 배출원천으로 약 10%는 화학제품에서, 83%는 에너지생산(전기 및 열에너지)과 사용, 나머지는 산업적 응용에서 유래한다. CO₂온실가스 배출의 약 83%가 화력발전 등 전력에너지생산에 의해 발생(0.
현재 실용화 되고 있는 CO₂의 포집·활용기술은 무엇이 있는가? 현재 실용화되고 있는 CCU기술의 예로는 화학적 전환이 없이 CO₂를 직접 활용하는 대표적인 방법은 오일 회수증진법(Enforced Oil Recovery: CO₂EOR)을 들을 수 있으나 최근 강력히 연구되고 있는 CCU기술은 CO₂의 화학적 전환(chemical conversion)에 의한 화학 원료 및 연료합성분야이다. 특히 자연의 태양에너지를 이용한 광화학적 CO₂전환과 CO₂의 미세조류 (microalgae)재배이용에 바이오연료(biofuel) 및 관련 화학제품으로의 이는 지구 환경보전(년 간 CO₂총배출량의 10%절감효과기대)과 화석연료를 대체할 재생에너지 자원의 확보 두 문제를 동시에 해결할 수 있어 국제적인 연구가 활발히 진행되고 있다.
비전통가스 활용에 대한 관심이 높아진 이유는 무엇인가? 탄소기반의 화석연료는 적어도 2030년까지는 전세계 에너지소비의 80~85%를 공급하게 될 것으로 예측하고 있다. 또한 최근 에너지생산비 급등과 원전불안감 등에 의한 국제에너지위기로 인해 석탄자원의 효율적 활용과 셰일가스 등의 비전통가스 활용에 더욱 관심이 높아지고 있다. 따라서 대기 중 이산화탄소(CO₂) 농도증가에 의한 이상기후현상과 재앙적인 재난사고 발생가능성은 더욱 높아져 심각한 우려를 불러일으키고 있다.
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