시멘트 공정 배출 CO₂ 포집 및 메탄올 합성공정 경제성 분석

Economic analysis of CO₂ capture and methanol synthesis process from cement industry

탄소중립 및 기후변화 대웅을 위한 노력으로, 각종 산업계에서는 공정 후단에서 배출되는 CO₂를 포집하고, 효과적으로 활용하기 위한 기술 개발이 진행되고 있다. 그 중 포집한 CO₂를 활용하여 탄소중립연료 및 기초 화학제품의 원료물질로 사용될 수 있는 메탄올 합성에 관한 연구가 관심을 받고 있다. 메탄올의 합성은 중온, 고압에서 촉매반웅에 의해 이루어지며, CO₂ 포집공정과 함께 공급되는 수소의 생산방법에 따라 메탄올 합성공정의 CO₂ 감축량과 생산 비용이 결정될 수 있다. 본 연구에서는 시멘트공정에서 다량 배출되는 CO₂ 의 포집 및 활용기술에 대한 기술동향과 함께 CO2를 포집하고, 이를 활용하여 메탄올을 합성하는 공정의 경제성 및 사업의 타당성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 각 단위공정별 모델링 및 공정해석, 해석 결과를 반영한 에너지 흐름을 분석하여 효율 분석을 수행하였다. 향후에는 다양한 수소 생산기술과 연계하여 메탄올 합성공정의 경제성과 CO₂ 감축 효과를 분석하고, 시스템의 최적화 방안과 비용 절감방안을 제시하기 위한 연구를 수행할 예정이다.