녹색기술로 대기오염물질 제거한다
녹색기술로 대기오염물질 제거한다
  • 홍시현 기자
  • 승인 2020.11.26
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에너지연, ‘질소산화물 흡수액 기술’로 녹색기술 인증 획득
파일럿 규모의 스크러버를 이용한 질소산화물, 황산화물 동시 제거 실험데이터 결과.
파일럿 규모의 스크러버를 이용한 질소산화물, 황산화물 동시 제거 실험데이터 결과.

[투데이에너지 홍시현 기자] 미세먼지의 주범인 질소산화물과 황산화물에 이어 악취까지 제거할 수 있는 녹색기술이 개발돼 인증까지 받아 사업화에 한걸음 다가섰다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남, 이하 에너지연) 청정연료연구실 윤형철 박사 연구진(김선형, 조강희 박사)은 습식 세정설비를 이용해 질소산화물, 황산화물 및 수용성 악취유발물질을 동시에 처리하는 기술로 녹색기술 인증을 획득했다고 밝혔다.

연소산업, 제철산업 등에서 많이 배출되는 질소산화물과 황산화물은 대기오염물질이며 초미세먼지 생성의 2차적 원인이다.

대기오염물질 감축을 위해 활용된 기존의 선택적환원촉매는 고가의 촉매를 사용하고 배가스가 저온일 경우 300℃ 이상으로 가열이 필요해 높은 운전비, 유지비용이 발생한다. 또한 산화 기반 질소산화물 흡수 공정의 경우 사용되는 흡수액이 고가이며 질산폐수를 발생시켜 경제적이고 환경적 요건을 만족하는 기술이 필요하다.

이에 연구진은 항산화력이 강하고 흡수 성능이 뛰어난 금속착화합물 기반의 수용액으로 100℃ 미만의 저온에서도 배기가스 내 질소산화물, 황산화물 및 수용성 악취가스를 동시에 고효율로 제거 가능한 경제성과 환경성을 갖춘 흡수액을 개발했다.

연구진이 개발한 금속착화합물 흡수액은 물에 용해된 금속이온과 리간드의 배위결합을 통해 제조할 수 있다. 제조된 금속착화합물 흡수액은 일산화질소를 산화과정 없이 금속이온에 직접 결합시켜 제거하므로 경쟁 기술인 산화 기반 흡수액대비 질산 폐수 발생을 최소화 할 수 있다.

기존에 연구되고 있는 금속착화합물은 산소에 노출되었을 경우 쉽게 흡수 성능을 잃어버리는 단점이 있다. 그러나 개발된 흡수액은 높은 일산화질소 선택성과 항산화력을 동시에 갖추고 있기 때문에 고농도의 산소 조건에서도 고효율의 제거성능을 유지할 수 있다.

실제 녹색기술 인증 과정에서 (주)벨이앤씨(대표 이환영)에서 개발한 파일럿 규모의 흡수 공정에 적용 시 고농도의 산소(21%)를 포함하는 유입가스 조건에서도 98% 이상의 황산화물 및 85% 이상의 질소산화물을 제거하는 성능을 보였다.

연구진은 향후 금속착화합물 흡수액 기반 배가스 처리기술의 경제성 확보의 핵심인 흡수액 재생기술을 집중적으로 개발할 계획으로 향후 2년 내 파일럿 플랜트 운전을 통해 검증 후 사업화할 예정이다.

선택적환원촉매(Selective Catalytic Reduction,SCR): 화석연료의 사용에 따라 발생하는 질소산화물(예: NO, NO 등 통칭 NOx, 산성비, 광화학적 스모그 등의 문제를 발생시키는 유해물질)을 대기 중으로 배출되기 전에(배출후단에서) N와 O 등 유해하지 않은 물질로 전환시키는 환경설비를 의미한다.

 


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