폐기물 처리·수소 생산, '고온 플라즈마 가스화 상용로 개발한다'
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폐기물 처리·수소 생산, '고온 플라즈마 가스화 상용로 개발한다'
  • 신수철 기자
  • 승인 2022.04.12 09:54
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핵융합(연)-현대중공업파워시스템-GS건설 업무협력 협약 체결
플라즈마 폐자원 가스화 실험장치/사진 제공=한국핵융합에너지연구원
플라즈마 폐자원 가스화 실험장치/사진 제공=한국핵융합에너지연구원
500kw 플라즈마 토치/사진 제공=한국핵융합에너지연구원​
500kw 플라즈마 토치/사진 제공=한국핵융합에너지연구원​

고온 플라즈마(기체가 전자와 이온으로 분라돼 모여 있는 상태)를 활용해 폐기물을 친환경적으로 처리하면서, 동시에 고순도 수소 생산도 가능한 ‘고온 플라즈마 가스화 상용로’ 개발이 정부출연연구기관과 대기업의 협력을 통해 추진된다. 

한국핵융합에너지연구원(원장 유석재, 이하 핵융합(연))는 12일 군산 플라즈마기술연구소에서 ㈜현대중공업 파워시스템(이하 ㈜HPS, 신사업 부문 대표 유상희), ㈜GS건설(신사업 부문 대표 허윤홍)과 '고온 플라즈마 가스화 상용로 개발을 위한 업무협력 협약'을 체결했다고 밝혔다.

세 기관은 이번 협약을 통해 ▲플라즈마 열분해 가스화 시스템의 기술개발 연구 및 설계 ▲플라즈마 열분해 가스화 상용로 장치 개발 및 제작 ▲고온 플라즈마 가스화 기술의 사업화를 위한 사업개발 및 수행 등의 분야에서 긴밀히 협력할 계획이다.

플라즈마 가스화 기술은 고온의 플라즈마로 폐기물 내 유기물들을 열분해해 단위 분자인 수소, 일산화탄소 등으로 쪼개어 가스화하는 기술로 대기오염물질의 발생 없는 친환경 폐기물 처리 방식이다.

특히 배출되는 열분해 가스를 정화해 수소생산의 원료로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 가스 터빈을 사용해 발전도 가능한 덕에 폐자원을 에너지로 전환할 수 있는 기술로 주목받고 있다.

플라즈마를 이용한 폐자원 처리기술은 국내에서 여러 차례 사업화 시도가 있었으나, 아직 신뢰성 있는 상용화에 이르지 못하고 있다. 

핵융합(연)은 그동안 축적된 플라즈마 가스화 기술을 바탕으로 상용로 핵심기술인 플라즈마 토치를 500kW급 대용량으로 개발하는 데 성공한 바 있다.

또한 플라즈마 가스화로의 열분해 효율을 높여줄 수 있는 구조개선을 이루어 현재 일 처리량 1.5톤 규모의 실험로를 운영하고 있다.

순화유동층 보일러 자체 기술을 보유하고 있는 발전 및 산업용 보일러 전문기업 ㈜HPS는 핵융합(연)과 협력을 통해 친환경적인 폐자원 에너지 유효 이용 원천기술을 확보할 수 있도록 100톤/일 급 플라즈마 폐자원 가스화 상용로의 개발과 제작을 진행할 예정이다.

또한 GS건설은 다수의 환경플랜트, 정유 및 석유화학 플랜트 경험을 바탕으로 플라즈마 폐자원 가스화 상용로 시스템을 이용한 발전 및 수소생산 시설 구축 기술을 개발하고자 한다.

핵융합(연) 유석재 원장은 “출연(연)의 축적된 기술과 대기업의 친환경 보일러 제작 기술, 플랜트 분야 건설 경험의 결합으로 신뢰성 있는 플라즈마 폐자원 가스화 상용화에 성공하고, 이를 통해 청정에너지 분야에 플라즈마 가스화 기술 활용이 산업 전반에 확산되길 기대한다.”고 밝혔다.

 


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