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CO<sub>2</sub> 배출량 저감을 위한 CO<sub>2</sub>광물화
방준환,이승우,채수천,유영석,전치완,박상원,송경선 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
CO<sub>2</sub>광물화는 CO<sub>2</sub>가 금속이온과의 화학적 반응에 의해 탄산염광물로 전환되면서 저장되는 방법이다. 기체인 CO<sub>2</sub>는 고체의 광물로 전환되어 CO<sub>2</sub> 배출을 감소시킬 수 있다. 기체의 이산화탄소는 취급이 용이한 고체상으로 전환되며, 생성광물의 순도, 결정상, 입도 등의 형상적 특징에 따라 활용성을 높일 수 있다. 국가전략 프로젝트(2016.8.10)에 의해서도 CO<sub>2</sub>광물화 기술의 유용성이 확인되고 있으나, 기술가치 향상을 위한 요소기술 개발이 더 필요한 실정이다. 한국지질자원연구원 CO<sub>2</sub> 처분연구실은 2009년부터 CO<sub>2</sub>광물화의 기술가치 향상을 위한 연구를 수행하고 있다. 이산화탄소와 반응하기 위한 금속이온 공급물질의 다양화, CO<sub>2</sub>광물화 반응 효율 향상, 생성물인 탄산염광물의 순도를 비롯한 입자특성 제어를 비롯하여 기술 상용화를 위한 파일럿 플랜트운영 등에 관한 연구가 진행 중이다. 본 발표를 통해 CO<sub>2</sub>광물화 기술과 해당 연구실에서 수행중인 연구 내용의 일부를 소개하며, 향후 CO<sub>2</sub>광물화의 기술개발방향을 토론하고자 한다.
해수담수화공정 브라인을 이용한 CO<sub>2</sub>의 광물화
방준환,채수천,이승우,송경선 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
수자원 확보를 위한 해수담수화공정은 해수의 염분을 제거한 탈이온수와 제거된 염분이 농축된 브라인을 발생한다. 높은 염분 농도는 플랑크톤 등 해양 생물에 치명적인 영향을 미치기 때문에 염분 농도를 낮추는 방법이 필요하다. 한편 해수담수 화공정은 운영비 중 40%를 전력비가 차지할 만큼 많은 전력을 소모한다. 따라서 많은 CO<sub>2</sub>를 배출하여 가뭄을 더욱 악화시킨다. CO<sub>2</sub> 광물화 반응을 이용하면 해수담수화공정이 배출하는 CO<sub>2</sub> 양과 브라인의 염분 농도를 낮출 수 있다. 역삼투해수담수화 공정의 브라인의 pH를 조절하고 CO<sub>2</sub> 미세기포를 주입하였다. 주입한 CO<sub>2</sub>양의 52%가 Ca와 Mg의 탄산염광물로 전환되었고, 브라인 중의 Ca는 전량이, Mg는 74%가 CO<sub>2</sub>와 반응하였다. 브라인의 pH 조절을 위해 Na를 활용하는 연구를 할 예정이다.