한전, 국내 첫 ‘심냉 CO₂ 포집’ 24시간 실증 성공

1톤(일) 급 심냉 포집 실증 플랜트 24시간 연속 운전 성공 현장 기념사진. [사진=한국전력공사 전력연구원]

[이뉴스투데이 노태하 기자] 한국전력이 LNG 기화 과정에서 발생하는 냉열을 활용해 배출가스에서 이산화탄소를 직접 냉각·응축해 포집하는 ‘심냉 CO₂ 포집기술’ 개발에 성공했다. 한전은 하루 1톤 규모의 실증 플랜트를 구축해 24시간 연속 운전에 성공했다고 10일 밝혔다.

해당 기술은 2022년부터 정부 지원과제로 추진돼 왔으며, 한국중부발전, 동화엔텍, 씨이에스와 협력해 지난 11월 중부발전 보령발전본부에서 국내 최초 실증을 마쳤다. 한전은 이번 실증을 통해 심냉 공정의 기술적 성능과 운전 안정성이 확인됐다는 점에서 의미가 크다고 설명했다.

국내는 발전·산업용 천연가스를 전량 LNG 형태로 수입하는데, 이를 기화하는 과정에서 영하 162℃의 대량 냉열이 발생한다. 지금까지 이 냉열은 대부분 해수 등을 통해 바다로 버려져 에너지 손실 요인으로 지적돼 왔다.

한전이 개발한 심냉 CO₂ 포집기술은 이러한 폐냉열을 활용해 배출가스를 급속 냉각·응축해 CO₂를 포집하는 방식이다. 열원이나 화학 흡수제가 필요 없는 공정으로, 기존 기술 대비 에너지 효율성과 경제성이 높다. 또 화학물질을 사용하지 않아 환경성과 운영 안정성 측면에서도 장점이 있다.

한전 전력연구원은 실증 과정에서 포집된 액화탄산의 순도가 99.99% 이상, 포집율은 90% 이상을 기록해 목표 성능을 충족했다고 밝혔다. 흡수제 열화나 폐흡수제 처리 문제가 없는 만큼 실증 이후 상용화 가능성도 높게 평가된다.

특히 LNG 기화 냉열을 활용할 수 있게 되면서 향후 LNG 터미널 주변 지역을 친환경 에너지·탄소중립 허브로 발전시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

심은보 한전 전력연구원 원장은 “이번 연구는 폐냉열을 활용한 에너지 회수와 온실가스 배출 저감을 동시에 달성할 수 있는 원천기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다”며 “기술 고도화를 통해 전력산업의 탄소중립 실현에 기여하겠다”고 말했다.

한전은 앞으로 실증 규모 확대와 상용화 추진에 나설 계획이며, 국내·외 LNG 터미널 인근 발전 및 산업 시설로 적용 범위를 단계적으로 늘려 국가 탄소중립 목표 달성에 기여할 방침이다.