[가스기술사 2023] 129회 2교시 - 3. 탄소 포집, 이용, 저장(CCUS; Carbon Capture, Utilization and Storage)에 대하여 설명하시오.

문제 3. 탄소 포집, 이용, 저장(CCUS; Carbon Capture, Utilization and Storage)에 대하여 설명하시오.

 

 

• CCUS는 Carbon Capture, Utilization and Storage의 약자로써, 석유화학산업, 화력발전, 철강산업 등에서 발생하는 CO2를 포집하여 저장 및 이용하는 기술을 의미한다.
• 현재 세계 각국은 탄소중립 목표 선언과 함께 저탄소·친환경 경제구조로 전환 중이며, 탄소중립을 실현하기 위한 기술로 CCUS를 적극 추진 중이다.

 

 

[ CCUS 주요 내용 ]

 

1) 포집(Capture)

• 포집 기술은 여러 물질이 혼합된 배가스에서 CO2를 포집하는 것으로써, 공정 위치에 따라 연소 후(Post-combustion) 포집, 연소 전(Pre-combustion) 포집, 순산소연소(Oxyfuel combustion)로 구분된다.
  • 연소 후 포집
    - 화석연료 연소 배가스에 포함된 CO2를 선택적으로 포집하여 고농도로 회수하는 기술이다.
    
    
  • 연소 전 포집
    - 연료를 산소와 반응시켜 합성가스를 제조하는 공정에서 발생하는 CO2를 포집함으로써, 수소만 생산하여 연료로 활용하는 기술이다.
    
    
  • 순산소 연소
    - 순수한 산소로만 연료를 연소하여 배가스로 CO2와 수분만 나오도록 하는 기술이며, 이 경우 추가적인 CO2 포집설비가 필요 없다.

 

2) 저장(Storage)

• 저장 기술은 포집된 CO2가 대기 중으로 확산되지 않도록 지중과 해양 등에 저장하는 것이다.
  • 지중 저장
    - 육상이나 해저에 존재하는 적합한 지층에 초임계 상태의 CO2를 직접 주입하여 저장하는 기술이며, 유전, 가스전, 대염수층, 채광 불가 석탄층 등의 지층을 사용한다.
    
    
  • 해양 저장
    - 1,000 ~ 3,000m 깊이의 심해에 기체 또는 액체 상태의 CO2를 직접 분사하여 저장하는 기술이며, 현재 해양 생태계 파괴 및 해양환경 위해성 문제로 사용이 금지된 상황이다.

 

3) 이용(Utilization)

• 이용 기술은 포진된 CO2를 화학적·생물학적 변환 과정을 거쳐 가치 있는 제품 등으로 전환하는 것이며, CO2를 바로 사용하는 직접 이용기술과 CO2를 유용한 제품으로 바꾸는 전환기술로 구분한다.
  
  • 직접 이용기술
    - 높은 열흡수능력, 안정적 특성, 용제 역할 등 CO2의 고유한 물성을 활용하여 작물 수확량 향상, 용제 활용, 냉방/냉장을 위한 열전달 유체, 식음료 생산 등에 이용한다.
    
    
  • 전환 기술
    - 다양한 화학적·생물학적 기술을 이용하여 CO2를 연료, 화학물질, 건축자재 등으로 전환하는 것으로써 개발 초기 단계이다.

 

 

 

 

* 한국에너지기술연구원 - CCUS 심층 투자 분석 보고서 참고

CCUS 심층투자분석보고서(2021).pdf

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