[투데이에너지 이성중 기자] 한국에너지기술연구원(에너지연) 대기청정연구실 전동혁 박사 연구진이 소규모 사업장의 휘발성유기화합물(VOCs) 관리 효율을 극대화하고 에너지 소비를 절감하는 혁신적인 재활용 기술을 개발했다. 이는 생활권 인근 자동차 도장 업체 등 VOCs 배출 규제 대상 사업장에 큰 도움이 될 전망이다.
VOCs는 벤젠 등 발암 물질을 포함, 미세먼지와 악취를 유발한다. 소규모 사업장은 활성탄을 이용해 VOCs 배출을 억제하나, 활성탄 교체 시기 파악의 어려움과 비용 부담이 존재했다. 특히 자동차 도장 업체의 경우 규제 대상임에도 불구하고 현실적인 어려움에 직면해 왔다.
이에 에너지연 연구진은 저가 센서로도 활성탄 교체 시기를 정확히 예측하는 기술과 폐활성탄 재생 기술을 개발, 교체 비용을 절반으로 줄였다. 연구진은 저가 센서와 고성능 센서 간 측정값 차이를 분석, 환경 조건에 따른 오차를 보정하는 알고리즘을 개발하여 저가 센서의 정확도를 92%까지 끌어올렸다.
또한, 공기 정화용 활성탄 재생에 최적화된 200℃ 환경의 설비를 구축, 기존 대비 에너지 소비를 70% 이상 절감했다. 컨베이어 벨트 방식의 연속 재생 시스템을 통해 신품 대비 90% 성능의 재생 활성탄을 확보했다. VOCs 제거 시 발생하는 합성가스를 이용한 발전 시스템 구축으로 에너지 효율을 더욱 높였다. 공동 활용 시 활성탄 교체 비용은 더욱 절감될 것으로 예상된다.
나아가 연구진은 VOCs를 소각하는 대신 친환경 에너지원인 수소를 생산하는 연구를 진행 중이다. VOCs 내 탄소를 개질하여 수소로 전환, 탄소 배출 없는 친환경 공정 개발을 목표로 한다.
전동혁 박사는 “이번 연구는 소규모 사업장의 VOCs 관리 효율을 높이고 비용을 절감하며, 폐VOCs의 에너지화 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며, “향후 친환경 공공 관리 체계 확산과 탄소 중립 실현에 기여할 것”이라고 밝혔다.
에너지연의 이번 기술은 소규모 사업장의 규제 부담을 완화하고 지속 가능한 환경 관리에 기여할 것으로 기대된다.