세계 최고 수준의 초미세먼지 저감 기술, 국내에서 완성되다
  • 김관모 기자
  • 승인 2019.11.19 18:08
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한국에너지연, 분무습식 전기집진기 개발 성공

[인더스트리뉴스 김관모 기자] 산업 분야에서 배출되는 초미세먼지(PM2.5)와 극초미세먼지(PM1.0)를 세계 최고 수준으로 저감할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발, 완성됐다.

정전분무를 이용한 습식 전기집진기 장치 사진. [사진=한국에너지기술연구원]
정전분무를 이용한 습식 전기집진기 장치 사진 [사진=한국에너지기술연구원]

한국에너지기술연구원(원장 곽병성)은 화력발전소 배출 가스에 포함된 1.0 마이크로 이하의 먼지를 90% 이상 제거할 수 있는 ‘하이브리드 정전 분무 습식 전기집진기’ 개발에 성공했다고 11월 19일 밝혔다.

연구진은 기존 전기집진기로는 제거할 수 없었던 초미세먼지와 초미세 석고 입자의 배출을 함께 저감시키기 위해 습식 전기집진기에 정전 분무 기술을 도입했다. 정전 분무란, 분무 시 노즐을 통과하는 액체에 양(+), 음(-)의 고전압을 공급해, 액체 속의 이온을 표면으로 이동시켜 수십 마이크로미터 크기의 미세한 액적(물 덩어리)으로 바꾸는 기술이다.

고하전 미세 물액적 분사(정전분무)를 이용한 먼지 응집 원리. [자료=한국에너지기술연구원]
고하전 미세 물액적 분사(정전분무)를 이용한 먼지 응집 원리 [자료=한국에너지기술연구원]

연구진에 따르면 이 기술을 대부분의 산업 분야에서 널리 사용하는 사이클론 집진기에 적용하면 10마이크로미터 이상의 미세먼지는 원심력과 중력 침강에 의해, 그 이하의 초미세먼지는 정전기적 인력과 이온 응집에 의해 집진할 수 있다.

기술 개발 이후 연구진은 약 4개월간 한국중부발전 보령발전본부 1발전소에서 실증 연구를 진행했다. 그 결과 연소 이후 배출되는 초미세먼지와 탈황 공정에서 추가로 생성되는 초미세 석고 입자를 효과적으로 저감하는데 성공한 것. 저감 수준도 미세먼지(PM2.5) 저감률은 97%, 초미세먼지(PM1.0) 저감률은 95%로 세계 최고 수준이다.

에너지절약연구실 최종원 책임연구원은 “정전 분무 기술은 초미세먼지 외에 질소산화물, 황산화물, 휘발성 유기화합물 등 가스 상 먼지를 높은 효율로 저감시키면서도 폐수 발생량을 최소화시킬 수 있는 기술”이라며 “상용 중인 집진기에 비해 설치 면적이 작고 용액의 사용량이 매우 적어 국내 환경 분야의 미래가치 사업으로 부각될 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 실증 연구는 동원중공업, 중앙대학교 산학협력단이 공동으로 진행하는 한국에너지기술평가원의 에너지기술 개발 사업의 일환으로 진행됐다. 한편, 연구진은 향후 미세먼지 배출량이 많은 발전소, 제철소, 제련소, 석유화학 공정에 적용할 수 있도록 추가적으로 실증 연구도 계속할 계획이다.



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