[대전=뉴스핌] 김태진 기자 =한국에너지기술연구원(KIER)은 미국 에너지부 산하 국립에너지기술연구소(NETL)와 '순산소 연소 발전기술' 개발에 박차를 가한다.

26일 에너지연에 따르면 해외기관과 국제공동연구를 강화하는 노력을 지속해 온 결과 지난 4월 '가스 하이드레이트 기술 공동연구'로 국내 최초로 미국의 국립 에너지 연구기관인 NETL과 CRADA를 체결했으며 이번 두 번째 협약을 지난달 체결함으로써 한미 양국의 기술개발 협력 네트워크를 더욱 공고하게 다지게 됐다.

NETL은 미국 에너지부(DOE)의 17개 국립연구소 중 하나로 국가에너지 안보 목표 달성을 위해 에너지 인프라 강화 및 에너지산업 활성화, 효율적인 자원개발 및 에너지 전환 기술 증진과 환경 지속성에 역점을 두고 연구하는 세계 최고의 에너지기술연구소이다.

2MWe 현장[사진 제공=한국에너지기술연구원 제공] = 2020.08.26 memory4444444@newspim.com

에너지연 FEP융합연구단 이효진 박사 연구진은 이번 NETL과의 협업을 통해 순산소 연소 발전소 모델링 및 공정 최적화 연구를 수행한다.

공동연구진은 최적의 공정 구성 및 운전 조건을 찾고 경제성 평가를 통해 기존 기술과의 경제적 이점을 비교하기 위한 연구를 진행한다.

순산소 연소 발전은 연료 연소 시 공기 대신 순수한 산소를 사용함으로써 배기가스 내 이산화탄소 농도를 높여 손쉽게 이산화탄소를 포집하고 공기연소 대비 굴뚝으로 배출되는 배기가스를 80% 감소시켜 초미세먼지 유발 물질인 대기 오염물질 배출량을 저감할 수 있는 초청정 고효율 미래 에너지기술이다.

순산소 연소 발전소의 효율 향상을 위해서는 발전소를 구성하는 각 기기의 효율 향상뿐 아니라 각 기기를 연결해 전체 공정을 최적화하는 것이 필요하다.

하지만 기존 상용 모사프로그램으로 연구를 수행하기에는 한계가 있어 에너지연은 공동 연구를 통해 NETL에서 개발 중인 소프트웨어 'IDAES'를 이용, 순산소 연소 발전소의 전 공정 최적화 연구를 수행한다.

이번 연구로 도출된 최적화된 공정 구성 및 운전 조건은 한국형 상용급 초임계 순산소 순환유동층 발전 플랜트 설계 기준으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

NETL은 에너지연의 IDAES를 이용한 모델링 및 최적화 연구를 위해 IDAES 공정모델을 제공하고 경제성 평가를 수행할 예정이다.

이번 국제공동연구가 추진된 배경에는 FEP융합연구단의 우수한 순산소 순환유동층 연소 기술 개발 역량이 있다.

FEP융합연구단은 국내 최초로 배가스 재순환 설비를 이용한 순산소 순환유동층 연소 기술 개발에 성공한 바 있다.

현재 에너지연 본원에 2MWe급 순산소 연소 발전 플랜트를 시운전 중이며 NETL측도 미국에서 순산소 연소 개발연구를 수행 중에 있어 국제공동연구 통해 네트워크 및 인력교류를 강화하고 친환경 발전기술에 더욱 고삐를 당길 예정이다.

한국에너지기술연구원 FEP융합연구단 이효진 선임연구원[사진 제공=KIER] = 2020.08.26 memory4444444@newspim.com

에너지연 관계자는 "양 기관은 뛰어난 연구역량 및 인력을 활용해 '순산소 연소 발전기술' 개발에 시너지를 낼 것으로 기대하고 있다"고 말했다.

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