우주용 로켓이 ‘고탄소, 고질소, 고황’ 성분을 가진 석탄을 소비한다

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최근, 항공공학회사가 베이징에서 개최한 언론 브리핑에서 전해진 바에 따르면, ‘고탄소, 고열량, 고황’ 특성을 가진 석탄을 원료로 사용하는 최초의 화학 프로젝트인 항공공학회사가 담당하고 있는 진메이톈시 석탄제유화 프로젝트(약칭 톈시 프로젝트)는 출범한 지 반년이 넘었습니다. 이 프로젝트의 가스화 장비는 성능 검증을 통과했으며, 장비의 생산능력, 에너지 소비량, 배출량 등도 모두 설계 기준을 충족시켰습니다. “천시 프로젝트의 원료 석탄은 ‘삼고’ 석탄으로, 황 함량이 높고 회분 함량도 높으며 융점도 낮은 데다 화학적 반응성도 낮은 저질 무연 석탄입니다.이 프로젝트의 사업주는 진성석탄그룹으로, 이 회사는 풍부한 석탄 광구를 보유하고 있으며, 그중 대부분의 석탄 광산들은 우리나라의 주요 고품질 무연탄 생산 기지입니다.하지만 40년이 넘는 시간 동안 채굴이 이루어지면서, 일부 광산 지역의 고품질 무연탄은 거의 고갈되었습니다. 남아 있는 채굴 가능한 석탄들은 모두 ‘삼고’ 석탄입니다.현재 진성 지역의 ‘고탄소·고열량·고황’ 석탄의 채굴 가능한 매장량은 전체 채굴 가능 매장량의 약 40%를 차지합니다.따라서 남은 석탄을 어떻게 효율적으로 활용할 것인가, 그리고 저품질 석탄을 자원화하는 방법은 진메이그룹의 중요한 연구 과제가 되었습니다.”천시 프로젝트 매니저인 천작강이 소개했습니다. 소개에 따르면, 이 프로젝트의 가스화 장치는 국내의 독자적인 지식재산권을 바탕으로 한 우주용 석탄 압력 가스화 기술 및 관련 공정들이 적용되었습니다. 이는 해당 로터리형 가스화 장치 중에서 처음으로 “고칼로리 석탄”을 원료로 사용하는 장치입니다.이 장치는 장기간에 걸쳐 전부하 상태에서 안정적으로 작동할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 한국 내에서 문제가 되고 있는 ‘고탄소, 고질소, 고황’ 성분을 가진 석탄의 막대한 저장량과 그 활용의 어려움이 해결되었습니다. 또한, ‘고탄소, 고질소, 고황’ 성분을 가진 석탄을 100% 연소시키는 우주용 가스화 기술이 해당 분야에서 선도적인 수준에 도달했다는 것을 의미합니다. 동시에 이 장치는 ‘고탄소, 고질소, 고황’ 성분을 가진 석탄을 청정하고 효율적이며 경제적으로 활용하는 데 있어 모범적인 사례가 되고 있습니다. 항공우주공학회사는 오랜 기간 동안 석탄에 관한 이론적 연구와 실제 적용 경험을 활용하여, ‘삼고’ 석탄의 특성에 맞춰 가스화로의 크기와 구조를 조정했습니다. 또한 장비 선정, 재료 선택, 공정 설계 측면에서도 최적화를 진행함으로써, 진성지역의 ‘삼고’ 석탄이 가지는 반응성이 낮고, 회분 함량이 높으며, 회분의 융점이 높고 가스화가 어렵다는 문제들을 해결했습니다.현재, ‘고탄소·고연소점·고황분’ 석탄을 처리하기 위해 특별히 개발된 우주용 로를 비롯한 다양한 장비들의 뛰어난 적응성과 그에 맞는 공정 기술의 신뢰성, 그리고 공정 파라미터의 선진성은 실제 운영 과정에서 충분히 입증되고 있습니다.현재 이 프로젝트의 메탄올 시간당 생산량은 50톤에 달합니다.현재의 석탄 가격으로는 기존 프로젝트에서 생산되는 메탄올의 톤당 비용이 2,000위안을 초과하지만, 개조된 후에는 톤당 비용이 약 1,200위안 수준으로 줄어듭니다. 항공우주공학회사는 첨단 항공우주용 분말가스화 기술 덕분에 제품의 비용을 효과적으로 관리할 수 있어 기업에 좋은 경제적 이익을 가져다주었으며, 동시에 깨끗하고 효율적인 친환경 순환경제의 이념도 실현할 수 있었다고 밝혔습니다.출처: 중국화공보