【에코저널=서울】서울대학교 공과대학(학장 이병호)은 조선해양공학과 임영섭 교수 연구팀이 이평수 중앙대학교 교수, 사우디아라비아 KFUPM Umer Zahid 교수, 노르웨이 SINTEF Rahul Anantharaman 박사와 공동 연구로 IMO (국제해사기구) 환경 규제를 만족하는 ‘이산화탄소 멤브레인 포집·액화 공정을 탑재한 친환경 선박 설계안’을 제시했다고 23일 밝혔다.

▲임영섭 교수 연구팀이 제시한 친환경 선박용 이산화탄소 멤브레인 포집 연구 결과표.

화석 연료를 태울 때 나오는 이산화탄소와 같은 온실가스는 기후 변화의 핵심 원인으로 지적받고 있다. 최근 파리 협정에 따라 IMO (국제해사기구)는 이산화탄소 등 선박의 온실가스 배출량을 저감하는 규제를 단계별로 강화하고 있다.

이는 전 세계 선박업계에 큰 영향을 미치고 있다. 수소 등 이산화탄소를 배출하지 않는 대안 연료에 대한 연구도 진행되고 있으나 이는 상용화까지 오랜 시간이 필요할 것으로 예상된다. 당장 수십 년 이상 운행해야 할 현존 선박을 위한 이산화탄소 배출 저감 방법이 부재한 상황이다.

멤브레인(분리막) 공정은 소형화가 가능하고 에너지 소모량이 적지만, 고순도화가 필요한 공정에서 에너지 효율이 급격하게 감소하는 문제점이 있다.

이에 임영섭 교수 연구팀은 멤브레인 포집 공정과 이산화탄소 액화 공정을 결합해 기존 흡수제 기반 공정과 동등한 성능을 내면서 설비 크기는 줄이는 멤브레인 포집 공정의 선박 적용 가능성을 제시했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단의 유용물질 생산을 위한 Carbon to X 기술개발사업, 노르웨이 CCS센터 및 노르웨이 연구회 해사 및 해양 활동 혁신 프로그램(NRC MAROFF project no. 320260) 등의 지원을 받아 수행됐다.

연구성과를 담은 논문 ‘Process design of onboard membrane carbon capture and liquefaction systems for LNG-fueled ships’은 분리공정 분야 최상위급 국제학술지 ‘Separation and Purification Technology’ (JCR chemical 분야 상위 10%)에 2021년 11월 온라인 공개됐으며, 2022년 2월 출판할 예정이다