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자원의 미래를 연구하다

미활용 탄소자원의 고부가가치를 창출하는 차세대 탄소자원화 연구단

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과제현황

총괄2부생가스를 이용한 이산화탄소 전환연계 고부가 화학원료 제조기술 개발
  • 총괄과제책임자 : 남성찬
  • 소속 : 한국에너지기술연구원
  • 연구실 전화 : 042-860-3645
  • 이메일 : scnam@kier.re.kr

연구개발목표

  • 폐자원(부생가스/폐산소) 활용 탄소 자원화에 의한 고부가 화합물 생산
  • 독자 기술 개발에 의한 통합공정 개발 및 사업화 조기 달성

연구개발내용

  • 부생가스 이용 CO2 직접 전환 및 화학 원료 제조 기술 개발
    • 제철소에서 발생되는 3-Wastes(부생가스, 이산화탄소, 폐열)를 활용한 통합공정 개발로 화학적 활용도가 높은 제품으로 전환
    • CO2, CO, H2 등이 포함된 COG를 고순도 일산화탄소, α-올레핀으로 전환하는 고효율 촉매 개발 및 공정 시스템 확보

활용계획 및 기대효과

  • 최근 국내의 온실가스배출권거래시장은 급격히 성장하고 있으며, 이에 맞추어 대량 배출원 중 하나인 제철산업의 경우 포집된 CO2를 공정에서 발생하는 부생가스를 이용하여 재자원화 하는 기술은 촉매/공정/플랜트 건설 기술의 개발 여부에 따라서 향후 5~10년에 가시적인 성과를 나타낼 수 있을 것으로 기대됨
  • 중국과 인도 등의 철강생산량은 2050년까지 급격한 증가가 예상되고 있어, 국내 철강산업의 경우 위기이지만 본 연구 사업에서는 기회로 작용할 것으로 예상됨
  • 본 기술을 도입하여 고부가가치의 액체 연료나 화학제품을 제조함으로써 이산화탄소 저감 및 신산업 발전에 공헌

세부 및 위탁과제

  • 세부1부생가스와 이산화탄소를 이용한 고부가 화학원료 생산용 Syn-gas 제조기술 개발 (남성찬, 한국에너지 기술연구원)
  • 세부1 위탁1CO2 전환용 멀티스케일 기공구조의 저밀도 철계 유동층 촉매 개발 (이규복, 충남대학교)
  • 세부1 위탁2제철소 부생가스 고품위화 공정개발:반응메커니즘, 반응기설계, 공정최적화 (문종호, 충북대학교)
  • 세부2이산화탄소/코크오븐가스로부터 고농도 일산화탄소 생산을 위한 탄소 침적 및 소결 저항성이 우수한 건식 개질 촉매 개발 (노현석, 연세대학교)
  • 세부3이산화탄소가 풍부한 합성가스로부터 선형 장쇄 올레핀 제조용 촉매공정 개발 (김용태, 한국화학연구원)
  • 세부4이산화탄소를 탈수소제로 활용한 저급올레핀(C2=/C3=)화 촉매기술개발 (조창범, 인하대학교)

대표그림

  • 이산화탄소/부생가스를 이용한 최종 제품간의 최적 열/물질수지 구축으로 국가온실가스 감축 기여 및 경제성 도출