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과제목적분류 환경보전 소속 자원활용연구본부 -
자원회수연구센터
과제명 국문 CO2 전이특성을 고려한 선택적 탄산염 생성 현상 연구
영문 A study of collecting the selective carbonate via CO2 transfer phenomenon
연구기간 2016.06.01 ~ 2019.05.31
연구비 295,050,000원
연구책임자 박상원
연구내용 연구목표 CO2 전이현상의 특징을 고려한 저비용 전환용매를 개발하여 이를 이용한 탄산염 생성 mechanism을 규명하고 선택적 고순도 탄산염을 생성 및 회수할 수 있는 원천기술 개발이 최종 목표임.
연구내용 (1) 1차년도(2016)
① 저비용 전환용매 개발
- CO2와 용매의 반응에 의한 수용성 CO2 생성 검증
- 용매와 주입 CO2 농도별 pH 측정
② CO2 전이현상 규명
- 탈거과정을 통한 용매내 CO2 분리 특성 규명
- 저비용 용매의 CO2 흡수-전환 mechanism 규명

(2) 2차년도(2017)
① 전환용매별 탄산염 생성 특성 분석
- 전환용매의 화학적 조성 비율별 탄산염 생성 특성 규명
- 전환용매의 구조적 특징을 고려한 선택적 탄산염 생성 확인
② CO2 탄산염 생성 mechanism 규명
- 탄산염 생성의 counter effect현상 규명
- 1차, 2차, 3차 침전물의 단계별 특성 분석
③ 탄산염 생성 최적 용매선정 및 조건 도출
- CO2 전환량 및 전환율 최대값 도출
- 저에너지 소비형 lab scale규모 실험조건 확립

(3) 3차년도(2018)
① Multi-component 용액의 선택적 탄산염 생성 특성 분석
- 다성분 금속이온 조건의 고순도 탄산염 침전 유도
- 다성분중 선택적 탄산염 침전 방안 연구
② 선택적 고순도 탄산염 생성 및 회수
- Looping system을 이용한 고순도 침전방안 연구
③ 물리/화학적 조성 Target 탄산염 생성 최적 용매선정 및 조건 도출
- Pump 등을 활용한 원단위 연속식 운영방안 연구
- Multi-stage 배치에 의한 반응기별 침전물 생성 확인
기대성과 (1) 학문적 측면
본 연구는 CO2의 분리 및 정제에 저비용의 용매를 사용하여 최적의 효율을 갖는 방향을 제시하게 됨으로서 고효율 분리와 CO2 재이용에 대한 연구에 한 부분을 이루게 될 것이라고 예상됨.
또한 CCS라는 큰 범주의 기술적 측면에서 CO2 탈거 공정 및 지중저장의 장기적 목표를 완화할 수 있는 동시에 경제적 가치가 있는 하나의 부산물을 생성한다는 새로운 패러다임을 제시할 것이라 추측됨.
(2) 기술적, 경제/산업적 측면
유용하지 않았던 자원에 대한 새로운 가치를 부여하게 됨으로서 국가 경제에 일부 기여.
개발된 기술은 단일공정으로 산업별 및 CO2의 배출원에서 탄력적 적용 가능성 존재.
③ 본 연구를 통해 선택적 탄산염을 상온상압에서 산업에 적용이 가능한 형태로 제조하는 것이 가능해짐으로써 공정의 경제성을 개선할 수 있음.
연구성과 논문(2건)
논문 목록
논문명 저자
Nonpolar Surface Modification Using Fatty Acids and Its Effect on Calcite from Mineral Carbonation of Desulfurized Gypsum 전치완
Laboratory-scale experiment on a novel mineralization-based method of CO2 capture using alkaline solution 박상원
특허(2건)
특허 목록
특허명 발명자
이산화탄소 고정화물 제조장치 및 이산화탄소 고정화물 제조방법 박상원
이산화탄소를 이용한 탄산염의 선택적 제조방법 박상원
보고서(0건)