초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
패각 대량 활용 위한 소성기반 CO₂ 저감형 공정기술 개발 및 제품화
전체 내용
(1) 2 톤/일 패각 처리급 소성기반 저탄소 패각 자원화 통합공정기술 개발
• 2 톤/일 처리급 세척·선별시스템 설계 및 구축
• 2 톤/일 처리급 패각 다단소성 시스템 설계 및 구축
• 패각 자원화 통합공정시스템 구축 및 운전기술 확보
(2)　방치패각 대량 활용 위한 발전소 탈황석회석 대체 소재개발
• 패각 기반 고품위 발전소 탈황석회석 대체 소재화

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
패각 대량 활용 위한 소성기반 CO₂ 저감형 공정기술 개발 및 제품화
전체 내용
(1) 2 톤/일 패각 처리급 소성기반 저탄소 패각 자원화 통합공정기술 개발
• 2 톤/일 처리급 세척·선별시스템 설계 및 구축
• 2 톤/일 처리급 패각 다단소성 시스템 설계 및 구축
• 패각 자원화 통합공정시스템 구축 및 운전기술 확보
(2)　방치패각 대량 활용 위한 발전소 탈황석회석 대체 소재개발
• 패각 기반 고품위 발전소 탈황석회석 대체 소재화 기술 개발
• 입도 500 mesh 이상의 20 wt% 액상소석회(Ca(OH)₂) 제조기술 개발
(3) 소성공정 발생 배출가스 CO₂ 압축저장 공정기술개발 및 제품화
(4) 국내 패각 자원화 위한 법·제도 검토 및 제도개선(안) 도출
(5) 패각소재 활용 국가온실가스 감축방법론 개발 및 등록

1단계
목표
< 1차년도 >
• 국내 굴 패각 발생현황 파악
• 패각 전처리(세척, 선별) 특성 파악
• Lab-규모 소성로 활용 패각 소성특성 파악 및 다단소성로 설계
• 패각 활용 위한 법·제도 제약사항 검토 및 제도개선(안) 도출
< 2차년도 >
• 패각 전처리 시스템 제작 및 세척·선별효율 평가
• 2 톤/일 패각 처리급 다단소성로 설계 및 제작
• 소성패각 기반 수화반응특성 및 대량활용 소재화 연구
• 패각 자원화 제도개선 전문가자문위원회 구성 및 문제점 도출
< 3차년도 >
• 2 톤/일 패각 처리급 패각 소성플랜트 통합시스템 구축
• 소성패각 기반 수화반응시스템 설계 및 구축
• 건·습식 소성패각 기반 시제품 제작 및 사업화전략 수립
• 생물자원 기원의 패각 활용 국가온실가스감축방법론 개발
내용
• 국내 지역별 패각 발생량 추정 및 물성특성 파악
• 방치패각 세척 조건별 염분제거 특성 파악
• 패각 선별장치 검토 및 84 kg/hr급 세척·선별 시스템 설계 및 제작
• 소성 조건별(방법, 온도, 유지시간) 특성파악 및 소성로 설계인자 도출
• 2 톤/일 패각 처리급 다단소성로 설계 및 제작
• 소성패각 기반 액상소석회 제조위한 수화반응특성 최적화
• 패각 기반 2 m³/일 액상소석회 생산급 수화반응시스템 설계 및 구축
• 패각 대량 활용 후보군(탈황제, 비료, 건설자재) 적용성 성능평가
• 국내 화력발전소 대상 탈황석회석 대체용 소재화 가능성 테스트
• 패각 자원화 국내외 정책·제도 검토 및 사업화 Biz-model 분석
• 온실가스 외부감축사업 적용 위한 온실가스감축방법론 개발
2단계
목표
< 4차년도 >
• 2 톤/일 패각 처리급 자원화 통합플랜트 운전 및 최적화
• 액상탄산화 연계 소성 배가스 내 CO₂ 연계공정 구축(with 협동기관)
• 소성 배가스 내 CO₂ 압축저장 시스템 설계 및 구축
• 수요처(발전소, 소각장) 대상 고품위 액상소석회 실증테스트
• 패각 자원화 제도개선(안) 도출 및 건의
< 5차년도 >
• 2 톤/일 패각 처리급 자원화 통합플랜트 운전기술 확보
• 패각 자원화 Biz-model 도출
• 패각 기반 적용 산업군 소재화 및 제품화 개발
• 패각 자원화 위한 국가온실가스감축방법론 등록
내용
• 2 톤/일 처리급 패각 자원화 통합플랜트 구축 운전최적화
• 액상탄산화 연계 위한 운전조건 확보 및 최적화
• 연소 배가스 내 CO₂ 압축저장 위한 압축특성 파악 및 조건 확보
• 고품위 액상소석회 대량 수요처(소각장) 탈황공정 실증
• 패각 기반 소재 경제성분석 통한 적용 산업군 도출
• 패각 기반 산업화 촉진위한 제도개선(안) 제시 : 보조금 제도 등
• 온실가스 외부감축사업 적용 위한 온실가스감축방법론 등록

해당 연도
목표
(1) 국내 패각 발생량 파악 및 지역별 발생패각 특성 분석
(2) 방치패각 세척·선별 전처리 특성평가 및 전처리시스템 설계(안) 도출
(3) Lab-규모 굴 패각 소성특성 파악 및 소성로 설계인자 도출
(4) 잔류유기물 제거위한 전처리 소성로 설계
(5) 패각 저촉 법령 검토 통한 자원화 가능성 검토
내용
(1) 문헌검토 통한 국내 패각 발생량 자료조사
• 문헌조사를 통한 지역별 굴 패각 발생현황 및 자원화 문제점 도출
(2) 세척·선별특성 및 전처리 시스템 검토
• 2종의 굴 패각을 대상으로 염분제거 위한 세척조건 확보
• 발전소 탈황석회석 대체 위한 습식선별 최적의 패각 입도조건 도출
• 방치패각 세척·선별 위한 시스템 검토 및 적용방법 도출 : 습식-Trommel 선별기
• Pilot-규모 습식선별시스템 설계(안) 도출
(3) 2 톤/일 패각 처리급 소성로 설계(안)도출
• 패각 소성방법 및 조건별 실험을 통한 소성조건(소성온도, 체류시간) 최적화
• Lab-규모 소성 배가스 분석 통한 유기물연소, 탈탄산화 반응온도 확보
• CFD 시뮬레이션을 통한 유기물 처리용 전처리로 설계인자 확보
(4) 굴패각 자원화 법·제도 검토
• 수산부산물 재활용 촉진에 관한 법률 제정으로 패각 자원 다변화 가능성 검토
• 탄소중립자원 유사성 검토 통한 굴 패각의 온실가스감축방법론 가능성 검토

연구개발성과
• 과학적 성과 : 논문 5건, 학술대회 10건
• 기술적 성과 : 특허출원 6건, 특허등록 3건, 기술 및 제품인증 2건
• 경제적 성과 : 시제품제작 3건, 소재화 2건, 고용창출 2건
• 사회적 성과 : 제도개선(안) 1건, 국가온실가스감축방법론 개발 및 등록 1건

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
(1) 연구개발성과 활용계획
• 다단소성로 기반 연소 배가스 내 CO₂ 분리회수 공정기술로 패각소성 기반기술로 활용
• 제품 맞춤형 패각 기반 석회석 대체 산업원료 소재의 다변화(고품위 비료, 탈황소재, 액상소석회 등)
• 공정조건별 생산되는 패각 품위조건에 따라 산업원료로 사용되는 석회석 대체물질로 활용
• 패각 자원화 Biz-model 모델 기초자료로 활용
(2) 기대효과
• 방치폐기물의 자원화를 통한 지역현안문제 해소 및 연안환경 개선
• 방치폐기물의 고부가가치 자원화 통한 자원순환 유도
• 패각 자원화 방안 다변화 통한 기존시장(비료제조) 산업군 다변화
• 해안 방치폐기물인 패각을 자원화함으로서 방치폐기물 해소 및 환경부하 해소
• 연소 배가스 저감에 따른 대기오염물질 최소화
• CO₂ 저감 통합공정 적용에 따른 온실가스 감축효과 유도
• 생물기원 폐기물의 석회석대체효과로 탄소부하 저감

(출처 : 요약문 2p)