Today and Tommorrow

  자원 순환 사이클이 기술적으로 가능함에도 불구하고 상용화의 문턱에 있는 가장 큰 이유는 '경제성'에 있습니다. 현재 단계에서 e-Fuel(합성 연료)의 생산 단가는 기존 화석 연료 대비 2~5배 가량 높습니다. 앞서 설정한 제품 1kg 생산(에너지량 약 11.6 kWh)을 기준으로 경제성을 분석해 보겠습니다. (가격은 글로벌 평균 시장가 및 2026년 전망치를 기준으로 산출한 예시입니다.) 1. 투입 비용 분석 (생산 원가) 제품 1kg을 만드는 데 드는 비용은 크게 전기료, 탄소값, 설비비 로 나뉩니다. 전기 요금 (가장 큰 변수): 1kg 생산에 약 16kWh의 전기가 필요합니다. 산업용 전기료를 150원/kWh로 가정할 경우: 약 2,400원 재생 에너지( LCOE ) 가격이 하락하여 80원/kWh가 될 경우: 약 1,280원 이산화탄소( CO_2 ) 구입/포집비: 1kg 연료 생산 시 약 3kg의 CO_2 가 투입됩니다. 포집 단가를 톤당 $100로 가정할 경우: 약 400원 촉매 및 설비 운영비(OPEX/CAPEX): 촉매 교체 및 고온·고압 설비 유지보수: 약 400~600원 ▶ 총 생산 원가: 약 2,100원 ~ 3,400원 / kg 2. 생산 제품의 시장 가치 (매출) 생산된 1kg의 혼합액을 정제하여 판매할 때의 가치입니다. (세금 제외 순수 제품가 기준) 경유/등유: 현재 시장가 기준 약 1,100원 ~ 1,300원 / kg 나프타: 화학 원료용으로 약 800원 ~ 1,000원 / kg ▶ 시장 판매 가치: 약 1,000원 ~ 1,200원 / kg 3. 경제성 요약 및 비교 (1kg 기준) 구분 e-Fuel (합성 연료) 기존 화석 연료 비고 생산 원가 약 2,500원↑ 약 900원 e-Fuel이 약 2.8배 비쌈 에너지 효율 약 70% (전기→연료) 90% 이상 (정제) 전환 손실 발생 탄소세 혜택 부과 대상 제외 추가 비용 발생 향후 경제성의 핵심 변수 4. 경제성을 확보하기 위한 '마법의 지점' ...

 # 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 ...

 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...