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[국내논문] 제철 슬래그를 이용한 광물 탄산화 기술의 개발 현황과 연구 방향
Development Status and Research Direction in the Mineral Carbonation Technology Using Steel Slag 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.55 no.2, 2017년, pp.141 - 155  

손민아 (포항산업과학연구원 기후에너지연구그룹) ,  김국희 (포항산업과학연구원 기후에너지연구그룹) ,  한건우 (포항산업과학연구원 기후에너지연구그룹) ,  이민우 (계명대학교 화학공학과) ,  임준택 (포스코 신사업실)

초록
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이논문에서는 $CO_2$ 활용기술관점에서광물탄산화기술의하나인제철슬래그를이용한침강성탄산칼슘(Precipitated Calcium Carbonate, PCC) 제조 기술의 개발 현황을 고찰하였다. 광물 탄산화 기술의 원리, 특징, 전세계적 개발 현향을 살펴보았고, PCC 제조기술 및 시장동향도 파악하였다. 광물 탄산화는 안정적이고 친환경적인 기술로, 산업 부산물의 경제적 처리를 가능하게 한다. 일반적으로 슬래그중 Ca 용출 및 고액 분리 과정후 상등액과 $CO_2$의 반응을 통해 탄산칼슘을 제조한다. 이 기술은 파일럿 단계까지 기술개발이 진행되었으며(알토대학교의 Slag2PCC), 상용화를 위해서는 경제성 증대가 필요할 것으로 판단된다. 개발을 위한 핵심 기술로는 슬래그로부터 Ca의 효과적 용출 및 불순물 제거, 탄산칼슘의 입도 및 입형 제어를 통한 고부가가치화, 잔사 슬래그의 활용방안 발굴, 연속공정 구현을 위한 반응 조건최적화 등을 들 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present paper, we investigated the development status of precipitated calcium carbonate (PCC) production using steel slag, which is one of mineral carbonation (MC) technologies, from the standpoint of $CO_2$ utilization. Principle, feature, and global and domestic development statu...

주제어

# $CO_2$ utilization   #Steel slag   #Mineral carbonation   #Ca extraction   #PCC (Precipitated Calcium Carbonate)  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내의 CO2 시장은 어떤 상황인가? 즉, 포집된 CO2의 처리를 통한 경제성 확보가 쉽지 않은 상황이라고 할 수 있다. 국내의 경우 CO2 시장의 대부분을 차지하는조선업계(용접용), 음료용 등 액화탄산 시장은 약 100만 톤/년 이내, 액체탄산 공급가격은 약 15만원/톤이며, 시장은 거의 포화된 상태로 알려져 있다[1]. 따라서, 대량 CO2 배출원인 발전소나 제철소 등에만 국한시켜 CO2 포집 및 판매 사업을 추진한다 하더라도 포집된 CO2(보통 수만 톤/년)의 상업적인 시장은 상당히 제한적이라고 볼 수 있다.
이산화탄소 광물화 기술의 제한점은? CCUS 기술 중 다양한 광물 자원을 CO2와 직접 또는 간접적으로반응시켜 탄산염의 형태로 전환시키는 기술인 광물 탄산화(mineralcarbonation, 혹은 광물화(mineralization)) 는 CO2를 안전하게 격리 /저장 할 수 있는 기술이다. 하지만, 처리 용량이 현재 중소규모이며,원료물질의 파쇄 등 에너지 집약적인 전처리 과정, 전체적으로 느린반응 속도, 광물 자원과 CO2 배출원의 위치적 문제, 탄산염을 수용할 수 있는 대규모의 수송·저장 시설 부족 등의 문제로 그 효과가제한되고 있다[4]. 이러한 문제점에도 불구하고 광물 탄산화는 저장 가능량과 안정성 면에서 매우 뛰어난 방법임이 보고되었고, 상용화되었을 경우 Table 1에서 볼 수 있듯이 대량의 CO2 처리가 가능하며, 영구적인 CO2 저감기술이 될 수 있어 전도가 유망한 기술이다[5,6].
이산화탄소 감축이 어려운 이유는? 대표적인 온실가스인 이산화탄소(carbon dioxide, CO2) 감축 문제는 전 세계적인 이슈로 부상하고 있으나, CO2 포집·저장 기술(CCS, Carbon Capture & Storage)과 같이 실질적인 온실가스 감축 기술들은 경제성 측면에서 아직 상용화가 어렵다는 것이 일반적인 견해이다. 즉, 포집된 CO2의 처리를 통한 경제성 확보가 쉽지 않은 상황이라고 할 수 있다.
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