이산화탄소 자원화 전략연구단은 무탄소 에너지(CFE) 기반의 이산화탄소 포집·활용(CCU) 기술 개발을 통해
기후위기 대응과 산업 경쟁력 강화를 동시에 이루기 위하여 24개 산·학·연 기관이 협력하여 이산화탄소를 유용한 화학 연·원료,
고부가가치 소재로 바꾸는 핵심 기술을 개발 중에 있습니다.
이러한 연구는 궁극적으로 석유화학 산업의 탈탄소화를 촉진하고, 탄소중립 시대를 이끌어갈 지속 가능한 성장의 새로운 패러다임을 제시할 것입니다.
세부과제 1은 기존 화석연료 기반 간접가열 공정의 구조적 한계를 극복하고, 이산화탄소 감촉과 생산성·에너지 효율을 동시에 향상시키는
전기화(Electrification) 기반 신공정 기술을 개발하는 것을 목표로 합니다.
전기 구동 에너지 시스템을 기반으로 한 플로그-인(Plug-in) 모듈러 기술을 개발하여 공정의 유연성과 확장성을 강화하고,
이산화탄소를 고효율, 저에너지로 전환하여 친환경 항공유 및 유용한 화학물질을 제조합니다.
세부과제 2는 CCU 기술의 상용화 가능성을 높일 수 있는 MEA 시스템 기반 전기화학적
CO₂ 전환 공정을 개발합니다. 기존 MEA 시스템에서 시도된 바 없는 상용 양이온교환막(CEM)을 적용하여
높은 전환율과 공정 안정성을 동시에 확보하고자 합니다. 또한 상용화 적용을 고려한 시스템 설계를 통해
장시간 운전이 가능한 전기화학 전환 플랫폼을 구축하고 기존 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 저비용·고비용 촉매를 개발하여
CO₂ 전환 기술의 산업적 경쟁력을 강화합니다.
세부과제 3은 생물기술과 광물화기술을 세계 최초로 복합 연계한 CCU 융합기술 개발을 목표로 합니다.
광합성과 바이오광물화를 결합한 one-pot 공정과 광합성-광물탄산화 병렬 연계 공정을 통해 단일 공정 대비 CO₂
저감 효율을 획기적으로 향상시키고 AI 기술을 활용해 미세조류 균주 개량 및 생체 촉매 효율을 고도화합니다.
또한 비식용 미세조류 유래 전분당을 활용하여 전기화 기반 직접 가열 공정을 적용한 친환경 플라스틱 소재화 원천기술을 확보하고자 합니다.
세부과제 4는 기존 화학흡수 기반 포집기술의 한계를 극복하기 위해 전기 기반 CO₂ 포집 기술을 개발하는 것을 목표로 합니다.
흡·탈착 과정에서 발생하는 에너지 손실을 최소화하고 흡·탈착 속도를 획기적으로 향상시켜 공정 효율을 극대화하며, 전기화학 기반 포집 기술을 적용하여 해수 내
CO₂를 빠르게 포집·농축하고, 별도의 온도 제어가 필요 없는 차세대 포집 공정을 구현합니다. 또한 배가스에서 CO₂를 건식으로 포집함과 동시에
전기화를 통해 탈착하는 통합 공정을 실현하여 시스템 단순화와 에너지 절감을 달성하고자 합니다.
세부과제 5는 연구단 전체 성과의 완성도를 제고하고 상용화를 가속화하기 위한 통합 실증 전략 및
과제 평가·관리를 수행합니다. 각 세부 기술에 대해 단계별 Gate-review를 실시하고, 상용화 가능 기술을 선별하여 KPI 기반 핵심 성과 지표 관리와
기술 개발 방향 설정을 체계적으로 추진합니다. 또한 개별 세부 기술을 연계한 CCU 통합 공정 기술을 개발하고, 실증 설비 구축을 통해 공정 성능과 기술 신뢰성을
평가·검증하고자 합니다.
