전기화학적 이산화탄소 환원을 통한 일산화탄소 생산 공정의 전과정평가 : 온실가스 저감 잠재량 분석 (Life Cycle Assessment of Carbon Monoxide Production via Electrochemical CO2 Reduction: Analysis of Greenhouse Gas Reduction Potential)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 28권 / 1호 / 9 ~ 17페이지
· 저자명 : 노고산

초록

전기화학적 이산화탄소 환원 기술은 전기에너지를 이용하여 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 유용한 기초 화학제품으로전환시킬 수 있는 유망한 기술 중 하나다. 특히, 다양한 후보 제품 중 일산화탄소는 높은 Faraday 효율과 우수한 경제성을 나타내기 때문에 학계와 산업계의 많은 관심을 받고 있다. 과거 여러 연구진이 본 기술의 온실가스 저감 잠재량을 정량적으로 분석했으나, 분석 과정에서 도입된 과정과 사용된 인벤토리 데이터의 일관성 및 투명성에 문제가 제기된다. 본 연구에서는 전기화학적 이산화탄소 환원을 통한 일산화탄소 생산 공정의 온실가스 저감 잠재량 분석을 위한 전과정평가를 수행했다. 세 종류의시스템 경계를 정의 후 각각의 지구온난화지수를 화석연료 기반 일산화탄소 생산 공정과 비교했다. 분석 결과, 전기화학적 일산화탄소 생산 기술을 도입하여 온실가스를 저감하기 위해서는 전해조 구동에 필요한 전기에너지의 배출계수가 현재 국내 발전부문의 배출계수보다 충분히 낮아야 한다는 점을 확인했다. 또한, 신뢰성 있는 온실가스 저감 잠재량 분석을 위해서는 기존의 화석연료 기반 일산화탄소 생산 공정의 인벤토리 정보를 투명하게 공개하는 것이 중요함을 밝혔다.

영어초록

Electrochemical carbon dioxide (CO2) reduction technology, one of the promising solutions for climate change, canconvert CO2, a representative greenhouse gas (GHG), into valuable base chemicals using electric energy. In particular, carbonmonoxide (CO), among various candidate products, is attracting much attention from both academia and industry because of itshigh Faraday efficiency, promising economic feasibility, and relatively large market size. Although numerous previous studieshave recently analyzed the GHG reduction potential of this technology, the assumptions made and inventory data used are neitherconsistent nor transparent. In this study, a comparative life cycle assessment was carried out to analyze the potential for reducingGHG emissions in the electrochemical CO production process in a more transparent way. By defining three different systemboundaries, the global warming impact was compared with that of a fossil fuel-based CO production process. The resultsconfirmed that the emission factor of electric energy supplied to CO2-electrolyzers should be much lower than that of the currentnational power generation sector in order to mitigate GHG emissions by replacing conventional CO production withelectrochemical CO production. Also, it is important to disclose transparently inventory data of the conventional CO productionprocess for a more reliable analysis of GHG reduction potential.

참고자료

· 없음