화력발전소·도로 공사장 등 미세먼지 저감 신기술 개발

한국에너지기술연구원(에기원)과 한국기계연구원(기계원)이 입자상(1차 초미세먼지)과 가스상(2차 초미세먼지) 유발물질을 높은 효율로 없애는 기술을 각각 구현했다.

에기원은 입자상 초미세먼지 배출농도를 줄이기 위해 이중벽 구조의 저압손(압력 손실이 비교적 낮은) 사이클론과 새로운 방식의 필터 재생시스템을 결합한 집진 시스템을 구축했다.

저압손 사이클론은 관성력과 원심력 집진원리를 이용해 먼지의 70％ 이상을 제거한다.

일반적인 사이클론은 운전 시 압력 손실이 높아 에너지 소비가 많고, 마모성 분진에 취약한 것에 반면, 연구진이 개발한 사이클론은 압력 손실을 70％ 이상 감소시켜서 에너지 효율을 높이고 외벽의 기계적 마모를 줄인다.

이후 2차 집진부인 백 필터 집진기로 먼지가 유입되기 때문에 여과 필터 부하량이 감소한다.

또 해당 기술을 적용하면 필터 재생공정(탈진) 주기가 길어지면서 필터 수명이 2배 이상 늘어나고 초미세먼지 배출농도는 기존 대비 90％ 이상 줄어든다고 에기원은 설명했다.

기계원은 고온가스재순환(Hi-FGR)과 환원제 열분해 방식을 적용해 가스상 초미세먼지 유발물질인 질소산화물·황산화물 제거 효율을 기존 대비 50％ 이상 높였다.

연소과정에서 생성된 수분을 응축시켜 오염물질 제거공정에 재사용하기 때문에 물 부족 지역에서도 활용할 수 있다.

이재구 FEP 융합연구단장은 "초미세먼지와 미세먼지 유발물질을 제거하는 단위 기술은 많이 소개됐으나, 이번처럼 복합적으로 동시에 처리하는 고효율 시스템 사례는 찾기 힘들다"고 말했다.

연구단 측은 국내 약 500기에 이르는 폐기물에너지 자원화 설비에 기술을 우선 보급할 계획이다.

점차 화력발전설비나 도로 공사 현장 등에 확대 적용하고, 중국 석탄연소설비 성능 개선을 위해 국내 환경 전문기업이나 중국 현지 기업과 협의를 진행할 예정이다.