에코프로에이치엔, 대기 중 이산화탄소 포집 기술 개발…'스마트팜' 활용

기존 단점 극복 건식 방식 채택

에코프로에이치엔은 1일 한국과학기술원(KAIST), 한국화학연구원과 협력해 대기 중에 있는 이산화탄소를 직접 포집하는 ‘직접 공기 포집(DAC)’ 기술을 개발, 내년 상용화할 계획이라고 밝혔다.

에코프로에이치엔은 KAIST의 건식 이산화탄소 흡착제와 한국화학연구원의 장치 설계·제작 기술을 기반으로 소형 DAC 설비를 공동 개발했다.

소형 DAC는 인위적으로 이산화탄소를 만들어 공급하던 기존 방식과 달리, 공기 중의 이산화탄소를 직접 포집해 고농도로 농축한 뒤 스마트팜 내 농작물에 공급하는 설비다. 

에코프로에이치엔이 한국과학기술원(KAIST), 한국화학연구원과 협력하여 대기 중에 있는 이산화탄소(CO₂)를 직접 포집하는 ‘직접 공기 포집(DAC, Direct Air Capture)’ 기술을 개발했다

스마트팜 및 비닐하우스 내 작물들은 높은 이산화탄소 농도일 때 광합성 능력이 향상되며 빠르게 성장한다. 보통 공기 중 이산화탄소 농도가 약 800ppm~1000ppm일 때 최적의 성장을 보이는데 일반 대기 환경의 이산화탄소 농도는 약 400ppm 수준이다.

기존 습식 방식의 이산화탄소 흡수 기술은 폐수가 발생하고 설비가 부식된다는 단점이 있었지만, 소형 DAC 설비는 흡착제를 활용한 건식 방식의 이산화탄소 흡수 기술을 적용해 안정성을 높였다.

기존 이산화탄소 포집 방식 기술은 산업 현장에서 나오는 고농도 탄소를 대상으로 해 발전소 굴뚝과 같이 제한적인 지점에만 적용됐다. 이번에 개발한 소형 DAC 설비는 대기 중 저농도 이산화탄소를 포집해 장소 제한없이 설치할 수 있다는 장점이 있다. 원격제어 및 인공지능(AI) 기술 적용을 통해 무인자동화 스마트팜 운영에도 최적화할 수 있다.

스마트팜은 AI와 빅데이터 등을 작물 재배에 활용해 생산성과 품질은 향상시키고, 기후변화에 대응한 먹거리 물가 안정이라는 의미도 있어 향후 지속적인 시장 성장이 기대되고 있다. 에코프로에이치엔은 DAC 기술 개발을 통해 스마트팜 시장에 적극 대응할 예정이다.

현재 에코프로에이치엔은 경상북도 상주시에 위치한 스마트팜혁신밸리에서 1세대 소형 DAC 장치 설비를 통해 토마토를 재배 중이다. 구체적인 성능 검증을 통해 소형 DAC 설비로 이산화탄소 농도를 600~700ppm까지 상승시키는 데 성공했다.

지속적인 성능 개선으로 목표 농도인 800ppm~1천ppm을 달성할 계획이다. 향후 성공적인 검증 결과를 기반으로 미세조류를 포함한 다른 분야 농작물에도 소형 DAC 설비를 적용할 방침이다.

김종섭 에코프로에이치엔 대표는 “공기 중에 있는 이산화탄소를 직접 포집해 스마트팜 농업 현장에 제공하는 기술은 농업의 친환경적 전환과 미래 지향적 농업 환경 제시라는 의미를 가진다”며 “이번 DAC 기술 개발은 탄소 중립보다 한 발 더 나아가 탄소 자체를 줄이는 ‘탄소 네거티브’ 실현에도 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.