Today and Tommorrow

 에너지 자원의 탄소 배출량 비교 - 벙커C유, 암모니아, LNG, LPG, 메탄올 전 세계적으로 기후 변화와 환경 보호에 대한 관심이 높아지면서, 에너지 자원의 선택은 매우 중요한 문제가 되었습니다. 특히 탄소 배출량을 줄이는 것이 주요 과제로 떠오르고 있으며, 이에 따라 다양한 에너지 자원들이 비교되고 있습니다. 이번 글에서는 벙커C유, 암모니아, LNG(액화천연가스), LPG(액화석유가스), 메탄올의 탄소 배출량을 비교해 보고자 합니다. 1. 벙커C유 벙커C유는 주로 선박 연료로 사용되는 고점도 중질유입니다. 이 연료는 높은 탄소 함량과 황 함량으로 인해 연소 시 많은 양의 이산화탄소와 황산화물을 배출합니다. 벙커C유는 상대적으로 저렴한 가격으로 인해 여전히 많은 선박에서 사용되고 있지만, 환경에 미치는 영향으로 인해 점차 다른 대체 연료로 전환하는 추세입니다. 2. 암모니아 암모니아는 최근 주목받고 있는 친환경 연료 중 하나입니다. 암모니아 자체는 탄소를 포함하지 않기 때문에 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않습니다. 그러나 암모니아 생산 과정에서 상당한 양의 에너지가 필요하며, 이 과정에서 발생하는 탄소 배출을 고려해야 합니다. 암모니아는 특히 해양 산업에서 벙커C유를 대체할 수 있는 가능성이 있는 연료로 평가받고 있습니다. 3. LNG(액화천연가스) LNG는 천연가스를 액화한 형태로, 주로 선박과 발전소에서 사용됩니다. LNG는 벙커C유에 비해 상대적으로 낮은 탄소 배출량을 가지고 있습니다. 천연가스의 주요 성분인 메탄은 연소 시 이산화탄소와 물만을 생성하기 때문에, 다른 화석 연료보다 깨끗한 에너지원으로 평가받습니다. 그러나 메탄 누출이 발생할 경우 온실가스 효과가 크기 때문에 이를 방지하기 위한 기술적 해결책이 필요합니다. 4. LPG(액화석유가스) LPG는 프로판과 부탄을 주성분으로 하는 가스로, 가정용 난방 및 요리, 차량 연료 등 다양한 용도로 사용됩니다. LPG는 연소 시 상대적으로 적은 양의 이산화탄소를 배출하며, 황산화물과 같은 ...

  가스운반선의 개요 안녕하세요! 오늘은 가스운반선에 대해 이야기해볼게요. 가스운반선은 다양한 종류의 가스를 안전하게 운반하기 위해 설계된 선박으로, 메탄올, 에탄올, 암모니아, 이산화탄소, LNG, LPG, 수소 등 여러 가지 화물을 운송할 수 있어요. 각 가스의 특성에 따라 탱크의 구조와 운송 조건이 달라지기 때문에, 이 부분에 대해 자세히 알아보도록 할게요. 가스운반선의 종류 가스운반선은 크게 다음과 같은 종류로 나눌 수 있어요: 메탄올운반선 에탄올운반선 암모니아운반선 이산화탄소운반선 LNG운반선 LPG운반선 수소운반선 각 종류의 가스운반선은 그 특성에 맞춰 설계되며, 탱크의 구조와 재질이 다르게 적용돼요. 이제 각 가스운반선의 탱크 특성에 대해 알아볼게요. 각 가스운반선의 탱크 특성 가스 종류 탱크 유형 주요 특성 메탄올 독립형 탱크 저온에서 안정적, 부식 방지 처리 필요 에탄올 독립형 탱크 고온에서도 안정적, 내구성 높은 재질 사용 암모니아 압력 탱크 고압에서 운송, 특수 재질 필요 이산화탄소 압력 탱크 고압에서 안정적, 부식 방지 처리 필요 LNG 독립형 탱크 -162도에서 액화, 고도의 단열 필요 LPG 압력 탱크 -50도에서 운송, 내구성 높은 재질 사용 수소 압력 탱크 고압에서 운송, 특수 재질 필요 위 표를 통해 각 가스의 특성과 탱크 유형을 한눈에 볼 수 있어요. 특히 LNG와 LPG는 저온에서 운송되기 때문에, 탱크의 단열 성능이 매우 중요해요. 이미지 출처 화물운송 온도 및 압력 가스운반선의 화물운송 온도와 압력은 각 가스의 특성에 따라 다르게 설정돼요. 예를 들어, LNG는 -162도에서 액화되기 때문에, 탱크는 이 온도를 견딜 수 있도록 설계돼야 해요. 반면, LPG는 -50도에서 운송되며, 암모니아는 고압에서 운송되기 때문에 탱크의 설계가 매우 중요해요. 가스 종류에 따른 화물운송 온도 및 압력은 다음과 같아요: 가스 종류 운송 온도 운송 압력 메탄올 15.8℃에서 19.9℃ 1.5bar 에탄올 -94도 1.0bar...

 # 이산화탄소를 활용한 건축자재: 지속 가능한 미래를 위한 혁신 최근 기후 변화와 환경 문제에 대한 관심이 높아지면서, 이산화탄소(CO₂)를 활용한 건축자재가 주목받고 있습니다. 이 기술은 대기 중의 이산화탄소를 효과적으로 줄이는 동시에 건축 자재의 성능을 향상시킬 수 있는 혁신적인 방법으로 평가받고 있습니다. 이번 블로그 포스트에서는 이산화탄소를 활용한 건축자재의 개발 현황, 이론적 배경, 장점 및 특성, 그리고 이산화탄소 저장 시설과의 연관성에 대해 살펴보겠습니다. ## 이산화탄소를 활용한 건축자재 개발 현황 이산화탄소를 활용한 건축자재는 전 세계적으로 연구 및 개발이 진행되고 있습니다. 특히 유럽과 북미 지역에서는 이산화탄소를 활용한 콘크리트 및 기타 건축 자재가 상용화 단계에 이르고 있습니다. 이 기술은 대기 중의 이산화탄소를 포집하여 이를 화학적으로 변환함으로써, 기존의 자재보다 더 강하고 내구성이 뛰어난 제품을 생산하는 것을 목표로 하고 있습니다. ## 이론적 배경 이산화탄소를 활용한 건축자재의 이론적 배경은 주로 화학적 반응을 통한 탄소 포집 및 활용(CCU: Carbon Capture and Utilization) 기술에 기반하고 있습니다. 이 기술은 포집된 이산화탄소를 탄산칼슘(CaCO₃) 등으로 변환하여 건축 자재의 구성 요소로 사용하는 것을 포함합니다. 이러한 화학적 변환은 자재의 강도를 높이고, 환경에 미치는 부정적 영향을 줄이는 데 기여합니다. ## 장점 및 특성 이산화탄소를 활용한 건축자재는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 첫째, 환경 친화적입니다. 대기 중의 이산화탄소를 줄임으로써 온실가스 배출을 감소시키고, 기후 변화 완화에 기여합니다. 둘째, 경제적입니다. 기존의 자재보다 생산 비용이 낮을 수 있으며, 장기적으로 에너지 효율성을 높일 수 있습니다. 셋째, 성능이 우수합니다. 이러한 자재는 기존의 자재보다 강도가 높고 내구성이 뛰어나며, 다양한 환경 조건에서도 안정적인 성능을 발휘할 수 있습니다. ## 이산화탄소 저장 ...

이산화탄소운반선   이산화탄소 활용 건축 자재 개발 - 연구팀의 개발: 연구팀이 개발한 이산화탄소를 가두는 모래는 콘크리트를 만드는 재료로 사용될 수 있다. - 노스웨스턴대 교수: 알레산드로 로타 로리아 교수의 연구팀이 이 기술을 개발하였으며, 연구 결과는 2025년 3월 19일 국제학술지 ‘어드밴스드 서스테이너블 시스템 저널’에 발표되었다. - 지구온난화 문제: 이산화탄소는 지구온난화의 주범으로 여겨지며, 이를 가치 있게 활용할 수 있는 방안이 제시되었다. 지구온난화와 CCS 기술 - CCS 기술의 주목: 지구온난화로 인해 이산화탄소 포집·저장(CCS) 기술이 주목받고 있다. - 기술의 한계: CCS 기술은 이산화탄소를 영구적으로 격리하는 데 그치며, 이를 활용하지 못하는 한계가 있다. - CCUS 기술의 발전: 이산화탄소를 가치 있는 재료로 전환 하는 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술에 대한 연구가 증가하고 있다. CCUS 기술의 필요성 - 새로운 전략 제시: 연구팀은 이산화탄소를 일상에 필요한 재료로 전환하는 새로운 전략을 제시하였다. - 바닷물 활용: 이 전략은 바닷물을 사용하여 이산화탄소를 건축 자재로 만드는 방법이다. - 자원 활용: 바닷물은 자연에 존재하는 풍부한 자원으로, 이를 통해 자원을 효율적으로 활용할 수 있다. 바닷물 이용한 모래 생산 - 모래의 중요성: 콘크리트를 구성하는 주요 재료 중 하나는 모래이며, 시멘트만으로는 충분한 강도를 내기 어렵다. - 모래의 채굴: 현재 콘크리트 재료로 사용되는 모래는 산, 강바닥, 해안, 해저 등에서 채굴된다. - 전기와 이산화탄소의 활용: 연구팀은 전기와 이산화탄소를 이용해 바닷물에서 모래와 같은 재료를 만들어낼 수 있다고 주장하였다. 생성된 광물의 특성 - 전극을 통한 분리: 연구팀은 바닷물에 전극을 삽입하여 전류를 흘려 물 분자를 수소 가스와 수산화 이온으로 분리하였다. - 화학적 변화: 이 과정에서 물의 화학적 구성이 변화하여 중탄산염 이온 농도가 증가하였다. - 광물 생성: 수산...

 온난화 주범 CO₂, 고부가가치 부탄올로 바꾼다 최근 성균관대학교 이효영 교수 연구팀이 이산화탄소(CO₂)를 고부가가치 화합물인 부탄올로 전환하는 혁신적인 연구 성과를 발표했습니다. 이 연구는 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 포집하고 활용 하는 CCU(이산화탄소 포집 및 활용) 기술의 중요한 진전을 보여줍니다. 이산화탄소의 활용 가능성 전 세계적으로 이산화탄소를 포집하고 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있지만, 고부가가치 화합물 제조 기술의 한계로 인해 상용화가 쉽지 않았습니다. 특히, 생산 비용이 높은 것이 큰 장애물로 작용하고 있습니다. 그러나 이번 연구는 새로운 가시광촉매를 활용하여 이산화탄소로부터 순도가 높은 부탄올을 생산하는 데 성공했습니다. 탄소 사슬의 중요성 고부가가치 화합물의 가격은 탄소 사슬의 길이에 따라 결정됩니다. 탄소 사슬이 길어질수록 생산 비용이 증가하고, 부산물의 정제 및 분리가 필요해지기 때문에 고비용의 분리정제 기술이 요구됩니다. 따라서, 연구팀은 탄소 사슬이 길고 부산물의 정제 및 분리가 필요 없는 단일 화합물만을 선택적으로 생산할 수 있는 기술 개발에 집중했습니다. 혁신적인 광촉매 기술 연구팀은 이산화탄소를 부탄올로 전환하는 효율성과 선택성을 높이기 위해 결정면 엔지니어링 방법을 도입했습니다. 이들은 불안정성이 있는 산화세륨(CeO2)과 전하 분리 특성이 뛰어난 산화구리(Cu2O)를 결합하여 새로운 가시광촉매를 개발했습니다. 이를 통해 부탄올에 대한 선택성을 최대 60%까지 향상시킬 수 있었습니다. 이효영 교수는 “이번 연구는 광촉매 성능 향상을 위한 계면 효과를 이해하는 명확한 관점과 지속 가능한 화학 생산을 위한 귀중한 통찰력을 제공한다”며, “온난화의 주범인 이산화탄소를 고부가가치 화합물로 상품화함으로써 인류의 난제를 해결할 수 있는 탄소 중립 실현에 한 걸음 다가갈 것”이라고 기대감을 표했습니다. 연구 결과의 발표 이번 연구 결과는 국제 과학 저널 ‘응용 촉매 B: 환경과 에너지(Applied Catalysis...

 이산화탄소 원천 분리 기술 소개 - 국내 연구진의 성과: 국내 연구진이 이산화탄소를 원천적으로 분리할 수 있는 가스 발전 기술을 세계 최대 규모로 실증하였다. - 세계 최초의 증기 생산: 이 기술을 통해 전력 생산에 필요한 증기 생산에도 성공하였다. - 기술의 중요성: 이산화탄소 분리는 국가의 탄소중립 목표 달성에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 매체순환연소 기술의 필요성 - 탄소중립 달성의 필요성: 국가 탄소중립 달성을 위해서는 매체순환연소 기술과 같은 신기술을 적용한 가스 발전소의 신설과 운영이 필요하다. - 기술 발전의 방향: 지속적인 기술 발전과 실증을 통해 차세대 발전 기술의 상용화를 앞당길 필요가 있다. 기술 실증 및 성과 - 파일럿 플랜트 구축: 한국에너지기술연구원 류호정 박사팀은 한국전력공사 전력연구원과 공동으로 세계 최대 규모의 3메가와트열(MWth)급 파일럿 플랜트를 구축하였다. - 실증 기간: 이 플랜트는 300시간 동안 중단없이 운전되었다. - 성능 기록: 이산화탄소 분리 배출 성능은 기존 세계 최고 수준인 94%를 뛰어넘은 96% 이상을 기록하였다. 이산화탄소 분리 성능 - 기술의 우수성: 매체순환연소 기술을 통해 이산화탄소를 효과적으로 분리할 수 있는 성능이 입증되었다. - 기존 기술과의 비교: 기존 기술에 비해 더 높은 분리 성능을 보여주어 상용화 가능성을 높였다. 증기 생산의 혁신 - 세계 최초의 증기 생산 성공: 연구원은 매체순환연소 기술을 이용해 발전에 필요한 증기를 생산하는 데 성공하였다. - 국제적 경쟁력: 유럽연합, 중국, 미국 등 선진국에서도 매체순환연소 기술을 실증하고 있으나, 증기 생산에 성공한 나라는 없었다. 경제성 분석 및 기대 효과 - 경제성 분석 결과: 매체순환연소 기술의 경제성을 분석한 결과, 기존 100메가와트(MW)급 천연가스 발전 대비 연간 운영 이익은 144억원으로 예상된다. - 발전 효율 향상: 발전 효율은 4% 상승할 것으로 예측되며, 이산화탄소 포집 비용도 기존보다 30% 절감될 것으...

 액화이산화탄소 운반선은 이산화탄소를 액체 상태로 안전하게 운반하기 위한 선박입니다. 이 선박은 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술의 일환으로, 기후 변화 대응을 위한 중요한 역할을 하고 있습니다. 아래에서는 액화이산화탄소 운반선의 기술적 요구사항과 HD현대, 한화오션, 삼성중공업의 개발 현황을 정리하겠습니다. 액화이산화탄소 운반선 기술 - 기술적 요구사항:   - 압력 및 온도 조절: 액화이산화탄소(LCO2)는 고압에서 액체 상태를 유지하므로, 선박은 이를 안전하게 저장하고 운반할 수 있는 압력 및 온도 조절 시스템이 필요합니다 [5].   - 탱크 설계: LCO2를 저장하기 위한 특수한 탱크 설계가 필요하며, 이는 내구성과 안전성을 고려해야 합니다.   - 안전 시스템: 이산화탄소의 누출을 방지하기 위한 다양한 안전 시스템이 필수적입니다.   - 운송 경로 최적화: 이산화탄소의 운송 경로를 최적화하여 비용과 시간을 절약할 수 있는 기술이 요구됩니다. HD현대 개발 현황 - 개발 목표: HD현대는 2025년까지 액화이산화탄소 운반선의 상용화를 목표로 하고 있으며, 이를 위해 다양한 연구개발 프로젝트를 진행 중입니다 [7]. - 기술 개발: HD현대는 CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장) 기술을 기반으로 한 선박 설계를 진행하고 있으며, 이산화탄소의 안전한 운반을 위한 기술적 요구사항을 충족하기 위해 노력하고 있습니다. 한화오션 개발 현황 - 프로젝트 진행: 한화오션은 액화이산화탄소 운반선의 설계 및 제작을 위한 연구개발을 진행하고 있으며, 이와 관련된 기술적 요구사항을 충족하기 위한 다양한 실험을 수행하고 있습니다 [4]. - 협력 및 파트너십: 한화오션은 국내외 다양한 기업 및 연구기관과 협력하여 기술 개발을 가속화하고 있습니다. 삼성중공업 개발 현황 - 기술 혁신: 삼성중공업은 액화이산화탄소 운반선의 설계 및 제작에 있어 혁신적인 기술을 도입하고 있으며, 이를 통해 경쟁력을 강화하고 있습니다 [3]. - 시장 진출...