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[IT뉴스]메탄에서 수소·에틸렌 뽑는 기술 업그레이드

온카뱅크관리자

2024-04-16 15:14:52

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">화학연구원, 반응기 1000시간 테스트 성공<br>필요 열에너지·반응기 부피 30% 이상 줄여<br>하루 100㎏ 생산 1000시간 테스트 진행중</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Xfoy9SFO0K">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="ZO5Pr4LKzb" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국화학연구원 김용태·신정호 박사팀이 메탄에서 수소와 에틸렌 등을 뽑아내는 전기가열 반응기. 화학연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/16/fnnewsi/20240416151452255czla.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="HAwFM5bYU9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/16/fnnewsi/20240416151452255czla.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            한국화학연구원 김용태·신정호 박사팀이 메탄에서 수소와 에틸렌 등을 뽑아내는 전기가열 반응기. 화학연구원 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <div dmcf-pid="5cTKNqxp7B" dmcf-ptype="general">
           [파이낸셜뉴스] 한국화학연구원 김용태·신정호 박사팀이 온실가스인 메탄에서 수소와 에틸렌, 벤젠·나프탈렌을 뽑아내는 기술을 업그레이드 했다. 이 기술은 탄소나 이산화탄소 배출을 최소화하고 생산 과정에서 필요한 열에너지를 1000도에서 700도까지 낮췄다. 연구진은 국내 석유화학공장에서 나오는 메탄을 사용해 1000시간 동안 하루 0.15㎏의 에틸렌을 생산하는 테스트도 거쳤다. 
          </div>
          <p dmcf-pid="1Jr3R1KGUq" dmcf-ptype="general">김용태 박사는 16일 "저온에서 에틸렌의 수율을 30%로 높이고, 생산되는 수소의 순도를 96% 이상으로 높인다면, 기존 에틸렌 가격보다 최대 2배 높은 경제성을 갖을 수 있다"고 말했다. </p>
          <p dmcf-pid="tLOUJ3VZUz" dmcf-ptype="general">연구진은 에틸렌 생산 파일럿 설비를 2030년까지 1000시간 동안 가동해 하루 100㎏ 생산 실증을 진행중이다. 이후 관련 기업에 기술을 이전하고, 우리나라의 핵심기술 선점에 기여한다는 계획이다. 연구진은 "특히 신재생 에너지를 사용하는 반응기는 그 크기를 최대 100배 줄일 수 있을 뿐만아니라 에너지 효율도 67% 향상시킬 수 있어 탄소중립에서 큰 역할을 할 것"이라고 전망했다. </p>
          <p dmcf-pid="FE0eCxj4z7" dmcf-ptype="general">메탄은 석유화학공정과 셰일가스에서 대량으로 나오는 가스로, 대부분 난방·발전용으로 사용되며 이산화탄소를 배출한다. </p>
          <p dmcf-pid="3m7nvdEQ0u" dmcf-ptype="general">화학연구원에 따르면, 김용태 박사는 지난 12019년 1000도 이상에서 작동하는 관련 메커니즘을 중국에 이어 처음으로 밝혀냈다. 이번 성과는 인공지능(AI)를 활용해 촉매와 반응기를 향상, 그결과 반응온도를 300도 이상 낮추고 설비의 부피도 30% 줄여 수소경제와 석유화학 산업의 경제성이 개선됐다. </p>
          <p dmcf-pid="01eC7sHEFU" dmcf-ptype="general">그동안 다른 연구기관에서 전체 공정 중 촉매 개선에 집중했던 반면, 이번 연구는 인공지능으로 전체적인 최적화를 예측해, 반응기 구조까지 변경함으로써 상용화 연구에 적합한 점이 특징이다. </p>
          <p dmcf-pid="pGPr3ETN7p" dmcf-ptype="general">또한 촉매와 메탄 열분해가 동일 온도에서 적용되는 기존 기술을 벗어나, 촉매 반응과 메탄 열분해 두 가지 반응이 각각 다른 온도에서 일어나도록 설계했다. 머신러닝에서 찾아낸 두 반응이 시너지 효과를 일으키는 수소 라디칼의 최적 농도를 촉매에서 동일하게 제공할 수 있도록 반응기의 구조적 개선을 함으로써 가동 온도를 300도로 낮췄다. </p>
          <p dmcf-pid="Qm91QXqyUV" dmcf-ptype="general">한편, 연구진은 이같은 R&amp;D 성과를 화학 공정 과학기술 분야 최고 국제학술지인 '케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'과 '퓨얼 프로세싱 테크놀로지(Fuel Processing Technology)'에 각각 2월호와 3월호에 발표했다. <br>#온실가스 #화학연구원 #수소 #메탄 #탄소 #에텔렌 </p>
          <p dmcf-pid="uxhzLU8t33" dmcf-ptype="general">monarch@fnnews.com 김만기 기자</p>
         </section> 
        </div> 
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