에너지기술연구원, 세계 최고수준의 미세먼지 저감기술 개발
에너지기술연구원, 세계 최고수준의 미세먼지 저감기술 개발
  • 배상훈 기자
  • 승인 2019.11.19 17:49
  • 댓글 0
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1㎛ 이하 미세먼지 95% 이상 저감
한국중부발전서 실증 연구까지 완료
높은 전하량을 띄는 미세 물액적 분사(정전 분무)를 이용한 먼지 응집 원리
높은 전하량을 띄는 미세 물액적 분사(정전 분무)를 이용한 먼지 응집 원리

[일렉트릭파워 배상훈 기자]국내 발전·산업 분야에서 배출되는 초미세먼지(PM2.5)와 극초미세먼지(PM1.0)를 세계 최고수준으로 저감할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 또한 실증까지 완료했다.

한국에너지기술연구원(원장 곽병성)은 11월 19일 화력발전소 배출가스에 포함된 1.0 마이크로미터(㎛) 이하의 먼지를 90% 이상 제거할 수 있는 ‘하이브리드 정전 분무 습식 전기집진기’를 개발했다고 밝혔다.

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

정전 분무 기술은 분무시 노즐을 통과하는 액체에 양(+)·음(-)의 고전압을 공급한다. 이를 통해 액체 속 이온이 표면으로 이동하며 수십㎛ 크기의 미세한 액적(물 덩어리)으로 변화되도록 하는 기술이다.

이 기술을 산업 분야에서 널리 사용하는 사이클론 집진기에 적용할 경우 집진기 내부에 수 kV의 높은 전하량을 띄는 미세 물 액적이 분사되도록 한다. 그 결과 10㎛ 이상의 미세먼지는 원심력과 중력 침강에 의해, 그 이하의 초미세먼지는 정전기적 인력과 이온 응집에 의해 집진할 수 있다.

기술개발 이후 연구진은 약 4개월간 한국중부발전 보령발전본부 1발전소에서 실증 연구를 진행했다. 또한 연소 이후 배출되는 초미세먼지와 탈황 공정에서 추가로 생성되는 초미세 석고 입자에 대해 PM2.5는 97%, PM1.0은 95% 수준으로 저감하는 성능을 입증했다.

현재 세계 최고수준의 기술은 일본 NCM사에서 갖고 있다. PM2.5를 약 90% 걸러낼 수 있는 것으로 알려져 있다. PM1.0은 현존하는 데이터가 없는 것으로 알려졌다.

최종원 에너지기술연구원 책임연구원은 “정전 분무 기술은 초미세먼지 외에 질소산화물, 황산화물, 휘발성 유기화합물 등 먼지를 높은 효율로 저감시키면서도 폐수 발생량을 최소화할 수 있는 기술”이라고 소개했다.

이어 상용 중인 집진기에 비해 설치면적이 작고 용액 사용량이 매우 적어 국내 환경분야 미래가치 사업으로 부각될 수 있을 것으로 기대했다.

한편 이번 실증 연구는 동원중공업, 중앙대학교 산학협력단과 공동으로 진행하고 있는 한국에너지기술평가원의 에너지기술 개발사업 일환으로 진행됐다.

연구진은 향후 미세먼지 배출량이 많은 발전소, 제철소, 제련소, 석유화학 공정에 적용할 수 있도록 실증 연구를 지속해서 진행할 계획이다.


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