초록 ▼

최종목표
이동상 온도압력변동 포집공정의 수치모델과 전산모사 프로그램 개발 및 공정의 기본설계 기술 확보를 통한 상용화 기술개발
개발내용 및 결과
이동상 온도압력변동 포집공정의 수치적인 모델을 확립하고 이에 대한 전산모사 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 통하여 해당 공정의 성능을 예측하고 실증장치 설계에 필요한 데이터를 도출하였다. 이데이터를 통하여 실제 설계에 필요한 베드의 크기 및 필요한 장비들에 대한 규격을 설계하였다. 고체 이송에 대한 문제를 해결하기 위하여 기체유속을 이용한 이송라인과 밸브 동작을 결

최종목표
이동상 온도압력변동 포집공정의 수치모델과 전산모사 프로그램 개발 및 공정의 기본설계 기술 확보를 통한 상용화 기술개발
개발내용 및 결과
이동상 온도압력변동 포집공정의 수치적인 모델을 확립하고 이에 대한 전산모사 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 통하여 해당 공정의 성능을 예측하고 실증장치 설계에 필요한 데이터를 도출하였다. 이데이터를 통하여 실제 설계에 필요한 베드의 크기 및 필요한 장비들에 대한 규격을 설계하였다. 고체 이송에 대한 문제를 해결하기 위하여 기체유속을 이용한 이송라인과 밸브 동작을 결정하여 원하는 양만큼의 고체가 이송되도록 결정하였다. 또한 MC/MD와 같은 시뮬레이션 프로그램을 통하여 새로운 흡착제에 대한 가능성과 성능을 테스트 하였으며 해당 공정에 사용되는 흡착제인 제올라이트에 대한 흡착등온선과 배가스에 함유되어 있는 이산화황과 수분에 대한 영향을 실험 하고 분석하였다. 최종적으로 이 모든 결과들을 바탕으로 실증장치에 대한 연속운전을 여러 조건에서 수행하였으며 해당 결과를 통해 공정의 기본설계 기술을 확립하였다.
기술개발 배경
현재 CCS기술은 전 세계를 통해서 활발히 연구가 되고 있는 분야로써, 기존의 화석연료 기반의 에너지 공급을 환경문제없이 지속하기 위하여 반드시 필요한 브릿지 기술로 인식되고 있다. 현 상황에서 이 기술에 가장 큰 장애물이 되는 것은 실제 도입을 위한 경제성 확보이며 이를 위하여 CO2포집공정에 대한 많은 연구가 수행되고 있으나 가장 상용화에 가까운 MEA 흡수공정의 경우 습식흡수제 특유의 큰 재생에너지로 인하여 많은 에너지가 사용되야 한다. 이러한 상황에서 신규 흡착제와 새로운 공정기술을 통해 포집단가를 낮춰야 하는 것이 CCS 기술의 주요 이슈이며 이것을 위하여 우리는 고체 흡착제와 신 공정을 사용한 에너지 효율적인 포집공정을 개발하였다.
핵심개발 기술의 의의
본 연구진이 제안한 공정은 세계에서 처음으로 제안되며 개발된 포집공정이며, 이의 모델 구축과 실증장치의 구현을 통한 성능평가는 다른 곳에서 연구되어지지 않은 신규성과 독창성이 있는 부분이다. 해당 연구의 결과들은 포집공정의 공정개선 측면에 큰 기여를 할것으로 예상되며, 해당 기술의 경제적인 경쟁력이 확인되어 실제 적용 형태까지 기술이 발달되고 성숙되면 CO2배출시장에 관여하는 관련 기업들을 통해 탄소배출권 시장에서 큰 경쟁력을 가질 수 있다.
적용 분야
대표적으로 CCS기술의 CO2 포집 공정에 적용 가능하며 이외에도 CO2포집 혹은 흡착제를 사용한 기체 분리 공정에 대한 모든 분야에 적용 가능하다. (매립지가스, 천연가스, COG가스 분리 등)