마이크로버블로 공장 미세먼지 잡는다

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생기원·한국이엔지 '마이크로버블시스템' 개발
물속에서 배기가스→기포 전환…원인물질 제거
미세먼지 99.9%·SOx 99%·NOx 91.9% 저감 성과

배기가스를 물속에서 기포 형태로 전환해 제거하는 시스템이 개발됐다. 먼지는 물론 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)을 90% 이상 제거할 수 있어 높아지는 관련 규제에 효과적으로 대응할 수 있다.

한국생산기술연구원(원장 이낙규)은 조형태·송호준·김정환 친환경재료공정연구그룹 연구원이 한국이엔지와 공동으로 배기가스를 물속에서 기포 형태로 전환해 먼지와 원인 물질을 동시에 제거하는 '마이크로버블시스템'을 개발했다고 20일 밝혔다.

마이크로버블시스템에서 생성된 하얀색의 마이크로버블 모습
<마이크로버블시스템에서 생성된 하얀색의 마이크로버블 모습>

먼지 원인 물질을 제거하는 기존 상용화 기술은 설비 규모가 크고, 촉매도 주기적으로 교체해야 하는 번거로움이 많았다. 폐기물이 대량 발생하고, 설비 하나로 NOx·SOx 동시 제거도 어려웠다.

공동 연구팀은 마이크로버블 기술로 이를 해결했다. 이 기술은 가스를 물속에 녹여 마이크로미터(㎛) 크기 기포로 만든다. 기포는 작을수록 물과 닿는 표면적이 넓어져 반응성과 흡착효과가 뛰어나다.

고온·고압 가스를 압축기로 물에 밀어 넣는 기포화 과정에서 NOx·SOx가 압축기를 손상시키는 문제점도 한국이엔지가 독자 개발한 마이크로버블 제조설비를 활용해 해결했다. 이 설비는 배출구 송풍기로 가스를 흡입, 물과 충돌을 일으켜 기포를 만든다. 압송 대비 요구 압력이 약 5% 수준이고, 가열 공정도 불필요해 부식 우려가 적다. 에너지 효율도 높다.

연구팀은 분당 1만리터(ℓ) 배기가스를 물속에 통과시켜 지름 10㎛ 이하(PM 10) 미세먼지와 SOx, NOx를 동시 저감하는 테스트도 완료했다.

사진 왼쪽부터 김정환 박사, 정재억 한국이엔지 사장, 조형태 박사, 송호준 그룹장.
<사진 왼쪽부터 김정환 박사, 정재억 한국이엔지 사장, 조형태 박사, 송호준 그룹장.>

개발 시제품을 지난 4월 울산 제지업체 무림P&P에 설치해 실증 테스트를 거쳐 먼지 99.9%, SOx 99%, NOx 91.9% 저감 성과를 거뒀다.

조형태 연구원은 “한국이엔지의 마이크로버블 원천기술에 생기원 미세먼지 저감기술을 결합해 거둔 성과”라며 “향후 온실가스, 공장 악취를 유발하는 휘발성유기화합물 저감에 활용할 수 있도록 추가 공동연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com