발전소 초미세먼지 97% 저감…에너지연, 하이브리드 습식 전기집진기 개발

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국내 연구진이 발전·산업 분야에서 배출되는 초미세먼지(PM2.5)·극초미세먼지(PM1.0)를 세계 최고 수준으로 저감하는 기술을 개발했다. 실증까지 마친 상태로 발전소를 비롯해 제철소, 제련소, 석유화학 공장 등 다양한 분야 적용이 기대된다.

한국에너지기술연구원(원장 곽병성)은 한국에너지기술평가원 에너지기술 개발 사업 일환으로 동원중공업, 중앙대 산학협력단과 공동으로 화력발전소 배출 가스에 포함된 PM1.0 이하 먼지를 90% 이상 제거하는 '하이브리드 정전 분무 습식 전기집진기'를 개발했다고 19일 밝혔다.

에너지연이 개발한 정전분무 사이클론 실험장치
<에너지연이 개발한 정전분무 사이클론 실험장치>

연구진은 습식 전기집진기에 정전 분무 기술을 도입해 기존 전기집진기로 제거할 수 없었던 초미세먼지, 탈황 공정에서 나오는 초미세 석고 입자 배출을 함께 저감시킬 수 있게 했다.

정전 분무는 분무 시 노즐을 통과하는 액체에 양·음 고전압을 공급해 액체 속 이온을 표면으로 이동시키고 수십 마이크로미터(㎛) 크기 미세 액적(물 덩어리)을 만드는 기술이다.

이를 사이클론 집진기에 적용해 미세 물 액적을 분사시키면 미세먼지를 집진할 수 있다. 10㎛ 이상 미세먼지는 원심력과 중력에 의해, 그 이하 초미세먼지는 정전기적 인력과 이온 응집으로 집진한다.

연구진은 약 4개월간 한국중부발전 보령발전본부 1발전소에서 실증 연구도 진행했다. 연소 이후 배출되는 초미세먼지와 탈황 공정에서 추가로 생성되는 초미세 석고 입자를 세계 최고 수준으로 저감했다. 초미세먼지는 97%, 극초미세먼지는 95% 수준으로 저감했다.

최종원 에너지절약연구실 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 집진기보다 설치 면적이 작고 용액 사용량이 매우 적어 국내 환경 분야 미래가치 사업으로 부각 될 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com