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세계 최고 수준의 초미세먼지 저감 기술 개발

기사승인 2019.11.19  10:44:02

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- 에너지연, 1.0 마이크로 이하의 극초미세먼지도 95% 이상 저감 성공
발전소 외에도 제철소, 제련소, 석유화학 공장 등 다양한 적용처 기대

정전분무 사이클론 실험장치.

국내 발전·산업 분야에서 배출되는 초미세먼지(PM2.5)와 극초미세먼지(PM1.0)를 세계 최고 수준으로 저감할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 실증까지 완료됐다.

한국에너지기술연구원(원장 곽병성)은 화력발전소 배출 가스에 포함된 1.0 마이크로 이하의 먼지를 90% 이상 제거할 수 있는 ‘하이브리드 정전 분무 습식 전기집진기’ 개발에 성공했다.

연구진은 기존의 전기집진기로 제거할 수 없었던 초미세먼지와 탈황 공정 중 생성되는 초미세 석고 입자의 배출을 함께 저감시키기 위해 습식 전기집진기에 정전 분무 기술을 도입했다.

정전 분무란, 분무 시 노즐을 통과하는 액체에 양(+), 음(-)의 고전압을 공급함으로써 액체 속의 이온이 표면으로 이동하며 수십 마이크로미터 크기의 미세한 액적(물 덩어리)으로 변화되는 기술이다.

이 기술을 대부분의 산업 분야에서 널리 사용되는 사이클론 집진기에 적용하면 집진기 내부에 수 킬로볼트(kV)의 높은 전하량을 띄는 미세 물 액적을 분사시켜 10 마이크로미터 이상의 미세먼지는 원심력과 중력 침강에 의해, 그 이하의 초미세먼지는 정전기적 인력과 이온 응집에 의해 집진할 수 있다.

분사노즐 확대.

기술 개발 이후 연구진은 약 4개월간 한국중부발전 보령발전본부 1발전소에서 실증 연구를 진행했으며, 연소 이후 배출되는 초미세먼지와 탈황 공정에서 추가로 생성되는 초미세 석고 입자를 세계 최고 수준(PM2.5 97%, PM1.0 95%)으로 저감하는 등 우수한 성능을 입증했다.

연구책임자인 에너지절약연구실 최종원 책임연구원은“정전 분무 기술은 초미세먼지 외에 질소산화물, 황산화물, 휘발성 유기화합물 등 가스 상 먼지를 높은 효율로 저감시키면서도 폐수 발생량을 최소화시킬 수 있는 기술로써 상용 중인 집진기에 비해 설치 면적이 작고 용액의 사용량이 매우 적어 국내 환경 분야의 미래가치 사업으로 부각 될 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

이번 실증 연구는 동원중공업, 중앙대학교 산학협력단과 공동으로 진행하고 있는 한국에너지기술평가원의 에너지기술 개발 사업의 일환으로 진행됐으며, 연구진은 향후 미세먼지 배출량이 많은 발전소, 제철소, 제련소, 석유화학 공정에 적용할 수 있도록 실증 연구를 추가적으로 진행할 계획이다.

남형권 기자 cabinnam@enertopianews.co.kr

<저작권자 © 에너지타임뉴스 무단전재 및 재배포금지>
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