국내 연구진이 공기 중 이산화탄소를 직접 포집하는 기술의 성능을 1년 만에 19배 끌어올리는 데 성공했다. 하루 포집량 기준으로 소나무 1000그루가 흡수하는 수준에 맞먹는 성과로, 탄소중립 핵심 기술 확보에 중요한 진전으로 평가된다.
한국에너지기술연구원은 박영철 기후변화연구본부 CCS연구단 책임연구원팀이 ‘직접 공기 포집(DAC·Direct Air Capture)’ 기술의 1000시간 이상 장기 실증 운전에 성공했다고 5일 밝혔다.
직접 공기 포집 기술은 대기 중 이산화탄소를 직접 흡입해 선택적으로 포집하는 기술이다. 송풍기로 외부 공기를 공정 설비로 끌어들인 뒤, 이산화탄소만 분리·흡수하고 이를 고농도로 압축·저장해 화학제품 원료 등으로 재활용할 수 있다. 산업 공정이나 발전소 배출가스를 처리하는 기존 탄소포집 기술과 달리, 대기 중 이산화탄소를 직접 제거할 수 있어 차세대 기후 대응 기술로 주목받고 있다.
연구팀은 지난해 하루 1㎏ 수준이던 이산화탄소 포집량을 올해 하루 19㎏까지 확대하는 데 성공했다. 이는 기존 성능 대비 19배 향상된 수치로, 소나무 약 1000그루가 하루 동안 흡수하는 이산화탄소량에 해당한다.
이 같은 성과는 흡수제와 공정 기술을 동시에 고도화한 결과다. 연구팀은 최민기 KAIST 교수팀이 개발한 아민 고분자 기반 건식 흡수제를 도입하고 열관리 시스템과 반응기 구조를 개선하는 등 1년간 기술 고도화를 추진했다. 그 결과 포집 효율과 안정성을 크게 끌어올릴 수 있었다.
특히 이번 실증에서는 1000시간 이상 연속 운전 이후에도 흡수제 성능과 열관리 효율, 반응기 압력 손실 등 주요 성능 지표가 안정적으로 유지된 것으로 확인됐다. 이는 장기간 운용 가능한 상용화 단계 기술로 발전할 수 있는 기반을 마련했다는 의미로 해석된다.
연구팀은 이번 성과를 토대로 포집 규모를 단계적으로 확대할 계획이다. 우선 하루 200㎏급 이산화탄소 포집 설비로 확장한 뒤, 2035년까지 연간 1000톤 이상을 포집할 수 있는 대형 실증 설비 구축을 목표로 하고 있다.
박영철 책임연구원은 “이번 성과는 국내 독자적인 직접 공기 포집 기술 확보를 위한 출발점”이라며 “향후 연간 수백만 톤 규모의 이산화탄소 감축이 가능한 기술로 발전시켜 국가 탄소중립 실현에 기여하겠다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, KAIST와 고려대, GS건설 등 산학 협력으로 추진됐다. 전문가들은 직접 공기 포집 기술이 상용화될 경우 산업 배출 감축이 어려운 분야의 탄소 제거 수단으로 활용될 수 있어, 향후 탄소중립 전략의 핵심 축이 될 것으로 전망하고 있다.
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