먼지 배출 10분의1로 줄였다

[아이뉴스24 정종오 기자] 먼지 배출을 10분위 1로 줄일 수 있는 집진기술이 상용화됐다.

국내 미세먼지의 주요 배출원인 제철, 발전, 시멘트, 석유화학 등 대형 사업장의 실질적 미세먼지 저감 방안이 필요한 시점이다.

국내 연구팀이 개발한 고성능, 저비용 집진기술이 실제 대형 사업장에서 적용돼 상용화에 성공했다. 대형 사업장에 더 강화된 먼지 배출 허용기준이 적용되는 상황에서 연구팀이 개발한 기술이 대안이 될 것으로 기대된다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 25일 미세먼지연구단 박현설 박사 연구팀이 개발한 미세먼지 배출농도를 10분의 1 수준으로 낮추면서 시설비용과 설치면적을 획기적으로 줄일 수 있는 ‘고성능 저비용 백필터 집진기술’이 포스코 광양 제철소에 적용돼 성공적으로 실증운전을 완료했다고 발표했다.

백필터 집진기(원통형의 긴 자루형(직경 150~300mm) 필터를 적용한 집진장치)는 전체 집진기 시장의 80% 이상을 점유하고 있으며 먼지 배출농도와 작업환경 규제가 강화됨에 따라 그 수요가 증가하고 있다.

먼지배출업체가 밀집된 산업단지는 조성된 지 20년 이상 된 곳이 많고 환경설비가 포화된 상태로 설치, 운영되고 있어 강화된 먼지 배출규제에 대응하기 위한 신규 집진기 설치공간이 매우 부족하다.

국내의 경우 중대형 집진기 수요업종인 발전, 철강, 시멘트 산업체에 적용된 집진장치의 교체 시기가 도래하고 있어 높은 집진 성능과 저렴한 시설비용, 운전비용을 보장할 수 있는 집진기 개발과 보급이 필요하다.

연구팀이 상용화에 성공한 복합재생 백필터 집진기술은 필터를 통과해 배출되는 청정가스를 백필터 내부로 흐르게 한 상태에서 압축공기를 분사해 탈진하는 기술이다. 기존 대비 먼지 배출농도를 획기적으로 줄일 수 있다. 집진기 시설비용과 설치면적도 동시에 절감 가능한 고성능 저비용 집진기술이다.

집진기 필터에 먼지가 쌓이면 필터가 점점 막혀 공기저항이 증가하기 때문에 정상 운전이 어려워진다. 이 때문에 주기적으로 필터에 포집된 먼지를 털어내는 탈진이 필요하다.

기존 기술은 여과 중인 필터 내부에 높은 압력의 공기를 순간적으로 분사하는 단순한 방식을 사용한다. 이 방식은 필터 재생효율이 낮을 뿐만 아니라 탈진 직후 개시되는 여과과정을 통해 먼지가 필터로 재유입되면서 고농도의 먼지가 배출된다는 단점이 있다.

이번에 상용화된 필터 복합재생 기술은 필터 재생 시 여과된 청정공기 일부를 여과 방향과 반대로 흐르게 한 상태에서 압축공기를 분사해 탈진한 후, 일정 시간 간격을 두고 여과를 재시작하는 방식을 채택하고 있다.

필터 내부에 역기류가 형성된 후 탈진용 압축공기 분사가 이뤄지기 때문에 낮은 공기압력으로도 효과적 필터 재생이 가능하다. 탈진된 먼지가 집진기 내부에서 모두 제거된 상태에서 다시 여과가 시작되기 때문에 미세먼지 배출량이 큰 폭으로 줄어든다.

복합재생기술의 필터 재생효율은 기존 기술대비 2배 이상 높아 필터 수명이 개선됨에 따라 더 안정적 집진장치 운전이 가능하다. 기존 필터재생기술로는 탈진이 어려워 적용하기 힘들었던 길이 10~15m의 백필터를 적용할 수 있어 집진기 설치면적을 기존보다 50% 이상 줄일 수 있다.

한편 복합재생 백필터 집진기술은 2017년 12월 한빛파워에 기술이전 됐다. 2017년부터 2020년 5월까지 범부처 국가전략 프로젝트의 집진 저감 분야 실증화 사업을 통해 상용화가 완료됐다.

김종남 에너지연 원장은 “이 기술의 실증을 통한 상용화가 완료돼 국내 산업 분야 먼지 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 기술적 수단을 확보했다”며 “이번 기술이 앞으로 여러 사업장에 빠르게 보급 퍼져 국내 미세먼지 문제를 해결하는 데 크게 이바지할 수 있기를 기대한다”고 말했다.

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