| 초록 |
<strong>1. 청정석탄 에너지 기술 개요[1, 2]</strong><br /> <br /> 세계적으로 석탄은 매장량이 풍부하고 가격이 저렴하여 발전용으로 널리 이용되고 있으나, 환경문제에 대한 일반의 관심 증가와 기후변화협약의 진전으로 석탄 활용에 대한 제약이 더욱 강화되고 있다.<br /> <br /> 전통적인 석탄화력발전은 상압의 보일러에 100μm 내로 미분화된(Pulverized) 석탄을 공기와 함께 완전연소시켜서 발전하는 방식으로, 고온의 보일러에 물을 통과시켜서 고온 고압의 증기를 얻은 후, 이 증기가 터빈을 구동함으로써 전력을 발생시킨다.<br /> <br /> 석탄 활용의 지속을 위해서는 청정석탄기술(CCT, Clean Coal Technology)의 개발 및 상용화가 요구된다. 청정석탄기술은 석탄을 에너지원으로 사용하면서 발생되는 환경부하를 감소시킬 수 있는 모든 기술을 의미한다. 즉 석탄의 채굴 및 회분 제거, 가스화, 연소 중 청정화 그리고 연소 후 CO2 포집저장(CCS, Carbon Capture and Storage) 기술 등이 청정석탄기술에 해당된다.<br /> <br /> 국내 청정석탄기술은 1990년대까지 발전 부문을 중심으로 SOx와 NOx 제거 설비 중심으로 발전하였고, 2000년대 이후 석탄가스화복합발전(IGCC, Integrated Gasification Combined Cycle)과 초초임계화력발전(USC, Ultra Super Critical) 위주로 기술개발 및 상용화가 이루어졌다. 더불어 2000년대 이후 지구온난화 대응 차원에서 석탄화력발전소에서 발생하는 CO2의 저감 전략이 필요하게 되었고, 이에 따라 탄소포집저장 기술이 부각되었다.<br /> <br /> 청정석탄기술은 4가지 범위로 분류될 수 있다. 전통적 공해 발생 물질인 SOx, NOx, 분진 등을 제거하는 기술, 석탄 자체에서 불순물(회분, 유황 등)을 제거하여 탄소 위주의 청정한 연료로 제조하는 기술, 고효율 석탄발전(석탄 가스화, 초초임계 보일러, 유동층 연소)으로 발전효율을 증가시키는 기술 그리고 CO2를 분리 포집해서 지하에 저장하는 기술 등이 대표적이다(표 1).<br /> <br /> 석탄의 연소 시에 발생하는 SOx, NOx, 분진 등 공해물질 제거 기술은 이미 상용화되어 널리 적용되고 있는 기술이나, 석탄의 불순물 제거 기술은 경제성 문제로 상용화될 가능성은 높지 않은 것으로 평가된다.<br /> <br /> 고효율화 기술은 설비 규모 및 비용 측면에서 가장 활발하게 적용되고 있는 기술로, 특히 초초임계 기술의 적용이 확대되는 추세이다. 반면 가압유동층연소(PFBC, Pressurized Fluidized Bed Combus-tion)는 설비 규모 확대에 제약이 있고, 석탄가스화복합발전은 상대적으로 낮은 경제성 등이 지적되고 있다. 그러나 석탄가스화복합발전은 초초임계나 가압유동층연소에 비해 이산화탄소 포집 설비가 간편해질 수 있는 장점이 있어, 2020년 현재 국제적으로 상용 규모의 신석탄발전은 석탄가스화복합화력발전과 초초임계화력발전이 주축을 이루고 있다.<br /> 탄소포집저장 기술은 경제성 및 환경적 문제로 적용에 제한을 받고 있지만, 향후 온실가스 배출 규제가 강화될 경우 그 적용이 크게 확대될 것으로 전망된다.<br /> <br /> 현재 세계 평균 화력발전 효율 30%를 38%로 향상시킬 경우 이산화탄소 배출량을 21% 감축할 수 있으며, 발전효율 45%인 최신 기술을 적용한다면 이산화탄소 배출량은 33% 감축될 것이다. 증기 온도를 700℃ 이상 높이는 초초임계 기술이 일반화된다면 발전효율이 50%에 달하게 되어 탄소 배출량이 40% 감소될 것이고, 여기에 탄소포집저장 기술을 접목한다면 온실가스 발생의 90%를 감축시킬 수 있을 것으로 전망되고 있다.<br /> <br /> 본 리포트에서는 청정석탄기술의 개발 및 이용 현황 검토, 청정석탄의 활용 확대 가능성 판단 그리고 청정석탄 에너지 시장 동향을 소개하고자 하며, 주안점을 통해 정리하고자 한다.<br /> <br /> 표 1. 청정석탄기술 분류[2]<br /> <br /> <strong>** 원문은 파일 다운받기를 해주세요 :-)</strong> |
