생석회를 이용한 CO₂ 직접수성 탄산화 반옹 특성

Characteristics of Direct Aqueous Carbonation of Lime

전 세계적으로 탄소중립에 대한 관심이 높은 가운데 최근 우리나라 또한 기후 동맹에 가입하였으며, 2020 년 12 월 "2050 년 탄소중립" 을 선언했다. 탄소중립 목표 실현을 위해 온실가스인 이산화탄소를 포집, 저장, 활용하는 CCUS(Carbon Capture, Utilization, and Storage) 기술 개발이 요구되며 국내외에서 관련된 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이중 광물화 기술은 열화학적으로 안정한 탄산염을 형성함으로써 CO₂를 안정적이고, 영구적으로 저장할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 다른 기술에 비해 기술의 성숙도 측면에서 상대적으로 낮아 아직 연구단계에 머무르고 있는 실정이다. 본 연구에서는 실헐실 규모(I.D. 100 mm x H. 1,000 mm) 의 CO₂ 직접수성 탄산화 시스템을 구성하였으며, 탄산화 반웅 원료물질로서 생석회를 이용하여 CO₂ 직접수성 탄산화 반웅 특성을 고찰하기 위하여 물과 생석회 혼합비율 및 CO₂ 공급조성을 달리하여 CO₂ 직접수성 탄산화 반웅 특성을 고찰하였다. 탄산화 실험결과 최대 CO₂ 제거량은 생석회 공급량에 따라 선형 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 생석회 공급량 대비 CO₂ 제거량 비는 CO₂ 고농도 조건에서 최대 500 gCO₂2/kgLime으로 나타났다. 탄산화 반응 생성물은 열중량 분석을 통해 생석회 반응 전환율을 구할 수 있었으며, CO₂ 제거효율과 유사한 결과를 확인할 수 있었다. 본 실험결과는 CO₂ 직접탄산화 실증공정 설계 및 시스템 엔지니어링을 위한 주요 자료를 도출할 수 있었다.