지구온난화 막는 열쇠, '이산화탄소 직접 포집(DAC)' 신기술

지구온난화 막는 열쇠, '이산화탄소 직접 포집(DAC)' 신기술

지금 당신이 마시고 있는 공기 속, 보이지 않지만 분명 존재하는 이산화탄소. 그걸 뽑아내는 기술이 현실이 되었습니다.

안녕하세요 여러분! 오늘은 요즘 가장 뜨거운 키워드, 바로 '지구온난화'와 이를 해결할 신기술에 대해 얘기해보려 해요. 며칠 전 뉴스를 보다가 깜짝 놀랐어요. 공기 중에서 이산화탄소를 직접 뽑아내는 기술이 한국에서 개발됐다는 소식! 마치 공기청정기처럼 말이죠. 제가 어릴 땐 공상과학 같았던 기술이 진짜 현실이 되었다니, 이건 안 다룰 수가 없더라구요. 그래서 이 기술이 뭔지, 왜 중요한지, 앞으로 어떻게 우리 삶에 영향을 줄지 깊이 파헤쳐보려고 합니다.

목차

기후 위기의 주범, 이산화탄소DAC 기술이란 무엇인가?아민+초분자: 소재 혁신의 비밀포집 비용, 얼마나 줄여야 할까?스마트팜부터 공기청정기까지, 활용 분야2035년, DAC의 미래는?

 

기후 위기의 주범, 이산화탄소

지구의 체온이 오르고 있어요. 우리 몸도 1도만 올라가도 이상이 생기잖아요? 지구도 마찬가지입니다. 최근 10년 사이 한국 평균 기온이 1.1도나 상승했대요. 근데 더 무서운 건, 대기 중 이산화탄소 농도가 400ppm에서 472ppm으로 치솟았다는 사실. 그냥 숫자로 보면 감이 안 오는데, 이게 18% 증가라는 거죠. 전문가들은 이제 '지구 온난화'를 넘어서 '지구 열화(熱化)'라는 표현까지 쓰더라구요. 이산화탄소, 정말 무시무시한 녀석입니다.

DAC 기술이란 무엇인가?

DAC는 Direct Air Capture, 즉 대기 중에서 직접 이산화탄소를 뽑아내는 기술이에요. 기존엔 공장 굴뚝에서 나오는 걸 포집했지만, 이젠 바깥 공기 속 CO₂까지도 잡겠다는 거죠. 흡수제로는 주로 아민이라는 물질을 사용하는데, 이게 이산화탄소를 잘 붙잡지만 고온에 약한 단점이 있었어요. 그래서 이번에 한국에너지기술연구원이 새로운 흡수제를 개발했어요. 아래 표에서 기존 기술과 새로운 SMKIER-1 기술을 비교해볼게요.

기술 항목	기존 아민 기반	신규 SMKIER-1
내열성	낮음 (100℃ 이상 불안정)	높음 (고온 안정성 확보)
이산화탄소 회수율	약 85~90%	96.5% 고순도

아민+초분자: 소재 혁신의 비밀

이제 핵심 소재 얘기 해볼까요? 이번 신기술의 비결은 바로 ‘PEI 초분자’라는 첨가제에 있어요. 아민은 CO₂를 잘 잡지만 고온에서 약하다는 게 단점이었죠. 그런데 PEI는 아민을 보호하면서도 CO₂ 결합력을 낮춰줘서, 고온에서도 안정적이에요. 아래 특징들을 정리해볼게요.

• 아민의 내구성 증가
• 고온에서 흡수제 성능 유지
• 장시간 운전에도 차압 300Pa 이하 유지

포집 비용, 얼마나 줄여야 할까?

기술이 아무리 좋아도 비용이 문제겠죠? 현재 DAC 기술의 이산화탄소 포집 비용은 톤당 약 600달러 수준이에요. 미국 에너지부도 이 수치를 제시하고 있어요. 그런데 상용화를 위해선 이걸 100달러 이하로 낮춰야 한답니다. 다행히 에너지연의 이번 기술은 높은 순도로 이산화탄소를 회수할 수 있어서 후처리 비용이 확 줄어들 수 있대요. 포집 후 CO₂는 압축하고 액화해서 저장하는데, 이 단계에서 순도가 높을수록 에너지를 덜 쓰거든요.

스마트팜부터 공기청정기까지, 활용 분야

이번 DAC 기술, 어디에 쓸 수 있을까요? 단순히 공장 굴뚝이 아니에요. 오히려 다양한 일상 공간에서 활용 가능성이 커요. 예를 들어 스마트팜에서는 가축이 내뱉는 메탄과 CO₂를 최적화해서 처리할 수 있고, 건물 냉난방 시스템이나 가정용 공기청정기에도 접목할 수 있어요. 다음 표에 정리해봤어요.

활용 분야	설명
스마트팜	가축의 메탄 배출 조절 및 온실가스 관리 최적화
공조 시스템	건물 내 냉난방과 연동해 실내 공기 정화
공기청정기	학교, 가정 등 소규모 환경에서의 CO₂ 제거

2035년, DAC의 미래는?

지금은 하루 1kg을 포집하지만, 앞으로는 어떨까요? 에너지연 연구진은 2030년까지 200kg/일, 2035년까지 연간 1000톤을 포집하는 설비 개발을 목표로 하고 있어요. 기술 성숙도(TRL)는 아직 4단계지만, 다음 계획은 아래와 같아요.

1. 10kg/일 포집 장치로 스케일업
2. 상용화를 위한 200kg/일 설비 구축
3. 2035년까지 1000톤/년 포집 목표
4. TRL 9단계, 완전 상용화 단계 도달

Q DAC 기술이란 정확히 무엇인가요?

DAC는 Direct Air Capture의 줄임말로, 대기 중 이산화탄소를 직접 포집하는 기술입니다. 기존의 산업 배출이 아닌, '공기 자체'에서 CO₂를 추출하는 방식이에요.

A 공기 중에서 직접 CO₂만 골라내는 기술입니다.

흡수제를 통해 대기 중 CO₂만 선택적으로 빨아들인 후, 고온으로 가열해 다시 분리하여 포집하는 원리를 사용합니다.

Q 기존 DAC 기술의 한계는 무엇이었나요?

대표적으로는 흡수제의 고온 내구성 부족과 낮은 순도 회수율이었어요. 그래서 공정비용이 매우 높았죠.

A 고온에 약하고, 순도도 낮았어요.

CO₂와 잘 결합하는 아민 흡수제가 고온에서는 쉽게 망가졌고, 회수한 이산화탄소의 순도도 낮아서 후처리에 비용이 많이 들었습니다.

Q SMKIER-1 흡수제의 장점은 무엇인가요?

고리 형태의 PEI 초분자를 아민에 추가해 고온에서도 안정성을 유지하고, 높은 회수율을 달성할 수 있어요.

A 고온에서도 멀쩡하고, 회수율도 뛰어나요.

초분자 첨가제가 아민을 보호하면서 CO₂ 결합력도 조절해주는 일석이조의 효과를 줍니다.

Q DAC 기술은 어떤 곳에 적용할 수 있나요?

스마트팜, 공조시스템, 공기청정기 등 다양한 소규모 설비에도 적용 가능성이 큽니다.

A 일상 속에도 들어올 수 있어요.

단순한 산업용이 아닌, 생활 밀착형 DAC 솔루션이 등장할 수도 있어요. 상상해보세요, 집에서 CO₂를 줄이는 기기!

Q 상용화까지 얼마나 남았나요?

현재 기술성숙도(TRL)는 4단계로, 실험실 검증을 마친 상태예요. 앞으로 시제품, 신뢰성 평가를 거쳐야 상용화가 가능해요.

A 아직 실험실 단계지만 곧 현실이 될 거예요.

2030년까지 하루 200kg, 2035년에는 연 1000톤 포집 설비가 목표입니다. 기대되죠?

 

우리는 점점 뜨거워지는 지구 위에서 살고 있어요. 하지만 희망은 있습니다. 이렇게 새로운 기술이 계속해서 등장하고, 실현되고 있다는 사실만으로도 큰 힘이 되거든요. 직접 이산화탄소를 포집하는 DAC 기술처럼 말이죠. 이 글이 여러분에게도 '변화는 가능하다'는 믿음을 심어줬으면 해요. 혹시 여러분은 이런 기술이 어디에 쓰였으면 좋겠다고 생각하시나요? 댓글로 여러분의 상상력을 공유해 주세요!

 

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