동아대·KAIST, 가스하이드레이트 2단계 분리공정으로 CO2 포집·수소 회수

전기신문 · 2026년 10월 1일 · EnergyNews 요약

동아대 화학공학과 사정훈 교수 연구팀과 KAIST 이재우 교수팀이 가스하이드레이트 결정구조를 단계별로 제어하는 2단계 기체 분리공정을 개발했다고 9월 29일 밝혔다. 1단계에서 sII 하이드레이트를 먼저 형성해 씨앗으로 삼아 CO2 선택성이 높은 sI 하이드레이트 성장을 촉진했고, 이 단계에서 결정 내부 CO2 순도를 99% 이상으로 높였다.

2단계에서는 남은 CO2를 추가 포집하고 수소를 기체상에 농축했다. 최적 조건에서 전체 공정의 CO2 회수율은 85%, 순도는 91%였고, 수소는 회수율 94%, 순도 91%를 확보했다.

두 단계 모두 소수성 표면처리 실리카를 적용한 고정층 반응기를 사용해 기계적 교반 없이 하이드레이트 형성을 유도했으며, 연구 결과는 'Chemical Engineering Journal'에 게재됐다.

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연구 결과는 그린수소가 전력 조달 방식 최적화만으로는 경제성을 확보하기 어렵고 장기 수익 보장 제도가 변수임을 수치로 제시한다. 프랑스의 예산법안과 유럽 내 연료전지 철도·항만 장비 수주는 수소 수요처 형성 단계의 지원 제도와 실제 적용 사례를 함께 보여준다.

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