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기체 상태 먼지를 액체로 잡아낸다

냉각·흡수 하이브리드 방식…응축성 미세먼지까지 한 번에 제거

기사입력 2022-01-28 13:27:31
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[산업일보]
화력발전소와 폐기물 소각장 등에서 발생하는 흰 연기(백연) 속 응축성 미세먼지를 액체로 바꿔 제거하는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

한국기계연구원 환경시스템연구본부 그린동력연구실 김영민 책임연구원은 굴뚝에서 배출되는 백연에 냉각과 흡수를 동시에 적용해 오염물질을 제거하는 ‘냉각·흡수 하이브리드 응축성 미세먼지 제거 시스템’을 개발했다.
기체 상태 먼지를 액체로 잡아낸다
실험실에 설치된 보일러에서 발생하는 배기가스를 1차 냉각, 2차 흡수제 방식으로 제거하는 설비 (자료=한국기계연구원)

기계연은 백연 속 응축성 미세먼지뿐만 아니라 수분만 포함된 흰 연기도 겨울철에는 도로의 결빙을 유발할 수 있고, 일조량을 감소시키거나 대기 중 오염물질의 확산을 방해하는 등 인근 지역의 공기 질을 악화시킬 수 있다고 밝혔다.

연구팀에 따르면, 굴뚝에서 뿜어져 나오는 100℃ 이상의 배기가스를 배출되기 전 미리 상온 가까이 냉각시키고, 가스가 기체에서 액체로 변하면, 필터로 수분기를 제거하고 응축성 미세먼지도 걸러내 수분기와 응축성 미세먼지를 각각 70%, 80% 제거한다.

또한, 남은 수분을 녹여내는 흡수제를 분사해서 한 번 더 수분을 흡수 제거하고, 최종적으로 처음 배출됐던 상태보다 수분기와 응축성 미세먼지가 85% 수준까지 제거하는 결과를 얻었다.

지금까지는 이런 흰 연기를 제거하기 위해 비교적 장치구성이 간단한 냉각방식을 적용해왔지만, 냉각방식만으로는 제거 효과가 떨어지고, 제거효율이 높은 흡수제 방식은 장치 구성이 복잡하고 흡수제 재사용에 다시 많은 열에너지가 필요하다는 한계가 있었다.

연구팀은 개발한 기술을 환경설비업체인 하이스트㈜에 기술이전 했으며, 시스템 용량을 키워서 현장 실증 사업을 추진할 계획이다.

한편, 이번 연구는 기계연 기본사업 ‘배기냉각과 흡수식이 결합된 하이브리드 백연/배기배출물 저감 시스템 개발’의 지원을 받아 수행된 성과다.

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.


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