KAIST·소브, "전기로만 CO₂ 포집 상용화"…내년 1t규모 완성

사우디 아람코와 공동 연구…연구소 기업도 만들어

(지디넷코리아=박희범 기자)혁신적인 이산화탄소(CO₂) 포집기술이 상용화 수준으로 개발됐다.

KAIST는 고동연 생명화학공학과 교수 연구팀이 오로지 전기만 써서 이산화탄소를 효율적으로 제거하는 공기중 직접 포집기(DAC)를 개발하고, 상업화를 추진 중이라고 29일 밝혔다.

연구는 사우디 아람코 연구팀과 공동으로 진행됐다.

상업화도 추진한다. 이 연구를 주도한 김규남 생명화학공학과 박사과정 연구원의 학생 창업기업(소브(Sorv), 대표 김규남)이 추가 기술 개발과 마케팅에 드라이브를 걸고 있다.

KAIST와 사우디 아람코가 공동 개발한 1㎏급 이산화탄소 포집설비(사진=KAIST)

고동연 교수는 "현재 DAC 유닛은 상용화 가능한 수준이다. 내년까지는 하루 1t 이상의 포집능력을 갖는 시스템을 설계할 것"이라며 "이를 기반으로 대형 플랜트를 제작하는데 총력을 기울여 나갈 계획"이라고 말했다.

고 교수는 또 "전 시스템을 전기화한 첫번째 사례로 재생에너지원으로 생산된 전기만으로도 운전이 가능하다"며 "전기만 공급된다면 어느 위치에든 간단히 설치 가능하다"고 말했다.

이 시스템은 태양광, 풍력 등 다양한 재생에너지원을 직접 이용할 수 있다. 시스템 부피가 작아 기존 탄소 포집기가 적용될 수 있는 영역의 한계를 뛰어 넘는다는 것이 연구진 설명이다.

이 시스템은 원통형 디자인으로 지름이 대략 30㎝, 길이는 1.5m 가량 된다.

이산화탄소 포집에는 효율적인 흡착제 포집된 이산화탄소를 경제적이고 에너지 효율적으로 분리하는 시스템 이 모든 과정을 대규모로 구현하기 위해서는 안정하고 일관성 있는 공정이 보장돼야 한다.

연구팀은"흡착제 700㎡/g 이상의 비표면적을 가지고 있고, 탈착 효율은 90%이상"이라고 설명했다.

현재 실험실 스케일에서는 하루 약 1~3㎏의 이산화탄소를 처리할 수 있다. 하루 포집량 1톤 규모 이상으로 스케일업 및 대규모 배치도 가능하다.

KAIST가 개발한 직접 공기포집 시스템. 오로지 전기만으로도 작동 가능하다.(그래픽=KAIST)

김규남 대표는 "대기 중 이산화탄소를 포집하는 용도 뿐만 아니라 화력발전소, 시멘트 공장, 철강 공장 등 대규모 이산화탄소 배출원을 대상으로도 중요한 역할을 할 것"으로 기대했다.

이 연구성과로 2022년 소브가 랩 스타트업(Lab Startup) KAIST 최우수상을 수상했다. 2023년에는 미국 R&D 100 어워즈(Awards)의 파이널리스트(Finalist)로 선정됐다.

박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)