[반응설계] 대기중의 이산화탄소 포집을 위한 반응기 설계

1. 서론

대기중 이산화탄소 포집 기술은 글로벌 기후변화 대응과 지속가능한 미래를 위해 매우 중요한 연구 분야이다. 현재 전 세계 온실가스 배출량은 매년 약 36기가톤(Gt)을 초과하며, 이중 이산화탄소(CO2)가 약 75%를 차지한다. 특히 산업시설과 화력발전소 등에서 배출되는 CO2는 기후 변화의 주요 원인으로 지목되고 있으며, 이에 대한 적극적인 대응책 마련이 시급하다. 대표적인 사례로 중국은 2020년 기준 연간 약 10기가톤의 CO2를 배출하였으며, 이는 세계 전체 배출량의 약 28%에 해당한다. 이러한 배출량의 증가는 지구 평균 기온 상승을 초래하며, 1.5도 목표를 달성하기 위해서는 2030년까지 글로벌 CO2 배출량을 절반 이하로 감축할 필요가 있다. 이산화탄소 포집 기술은 대기중에 방출되기 전에 또는 배출구에서 직접 CO2를 제거하는 방법으로, 재생에너지 확대와 함께 중요한 역할을 맡고 있다. 현재 상용화된 기술로는 화학흡수, 물리흡수, 흡착 등의 방법이 있는데, 특히 흡수 방식을 적용하는 반응기는 높은 포집 효율과 경제성을 고려하여 설계되어야 한다. 이러한 설계 과정에서 이산화탄소의 농도 차이, 온도 조건, 흡수제의 선택 등 다양한 변수…