▲ 김재호 대한석탄공사 기술연구소 소장
석탄으로부터 황 및 무기물 제거를 위해 석탄을 물리적으로 처리하는 기본 원칙은 입자크기를 미세하게 하거나 밀도차이에 의해 분리하는 것이다. 그러나 이러한 방법으로 제거하기가 힘든 유기황을 제거하거나 물리적 방법으로도 어느 정도 제거가 가능한 황철광(Pyritic sulfur, 무기황)의 제거 효율을 높이거나 또는 연소 과정에서 회분을 형성하는 석탄내 무기물을 상당량 제거하는 등 황 및 무기물(회분) 제거 효율이 높다는 장점을 갖는 것이 화학적 처리 방법이다.

지금까지 발표된 화학적 처리 방법의 종류 역시 매우 많으며 각각 서로 다른 효율을 보이겠지만 일반적으로 화학적 처리 방법은 95~99%의 황철광(무기황), 약 40%의 유기황을 제거하는 것으로 평균 50~80%의 전유황을 제거하는 것으로 알려져 있다.(석탄의 전유황 = 무기황 + 유기황)

물리적 방법과 화학적 처리 방법의 차이를 보면 화학적 처리 방법은 효율면에서는 매우 우수하나 처리 가격면에서 수용 가능한 방법이 아직까지 도출되지 않아 실제로 상업화된 기술은 없다. 단지 황성분이나 무기물의 제거율이 높은 잠재성을 갖고 있기 때문에 향후 발생할 수 있는 수요에 대비해 많은 연구가 수행되고 있는 것이다. 역사적으로 볼 때 지금까지 연구되고 있는 화학적 처리 방법은 매우 많다.

이들중 대표적인 방법을 [표]에 나타내 봤는데 지금까지 가장 큰 가능성을 보이고 있는 방법으로 알려져 있는 것은 Meyer(미국 TRW Co.) 공정으로 화학적 처리 방법중에서는 유일하게 8톤/일의 시험설비에서 평가됐던 방법이다.

화학적 처리 방법중에서 또하나 큰 개발 잠재력을 갖고 있는 방법으로 알려져 있는 것은 미국 PETC(Pittsburgh Energy Technology Center)에서 수행한 바 있는 ERDA 공정에 의한 방법으로 2차 오염 물질의 처리 등과 같은 문제를 갖고 있어서 이들이 상용화 되기 위해서는 향후 3~5년의 연구기간이 더 필요한 것으로 알려져 있다.

그러나 최근 환경규제가 강화되고 기존에 사용되고 있던 석탄 연소 후 오염 처리 공정에 더욱 비용이 많이 소요돼 원천적으로 탄을 기존의 유류 사용 보일러에 대체용으로 사용할 수 있도록 하거나 또는 새로 건설되는 보일러에 배기 가스 처리 설비가 필요 없을 정도의 깨끗한 에너지로 만드는 것에 대한 수요가 점차 증가되고 있어 최근에 이들 화학적 처리 방법이 다시 심도 있게 연구되고 있는 추세이다.