국내 연구진이 화력발전소에서 나오는 미세먼지를 배출 규제기준의 10분의 1 정도로 줄일 수 있는 친환경 설비를 개발했다.

한국기계연구원과 두산중공업은 화력발전소 굴뚝에서 나오는 미세먼지의 배출농도를 1㎥당 0.5㎎ 이하로 저감하는 ‘고효율 정전 습분 제거기’(EME)를 개발했다고 21일 밝혔다. 이는 세계 최고 수준의 엄격한 배출기준(1㎥당 5㎎)의 10% 수준에 불과하다.

화력발전소 굴뚝에는 유해 입자를 제거하는 탈황장치가 설치돼 있으며, 이 장치의 윗부분에는 습분(수분) 제거기가 있어 관성이나 원심력을 이용해 오염물이 포함된 습분을 모아 없앨 수 있다. 그러나 기존 습분 제거기로는 크기가 20㎛(마이크로미터) 이하인 오염물은 제대로 거르지 못해 입자 크기가 10㎛ 이하인 미세먼지를 제거하는 데는 한계가 있었다. 이때 제거하지 못한 오염물질을 제거하기 위해서는 탈황장치 외에 고가의 ‘습식 전기 집진기’를 추가 설치해야 해 경제적 부담이 컸다.

경남 창원 두산중공업 본사에 시험적으로 설치한 국내 석탄화력발전소용 EME(고효율 정전 습분제거기) 설비. 한국기계연구원 제공

연구진이 이번에 개발한 설비는 탈황장치 상부의 습분 제거기를 EME 방식으로 교체하기만 하면 된다. EME는 오염물질 입자에 전기를 흘려 한곳으로 모이게 해 제거하는 원리로, 미세먼지 배출농도를 1㎥당 0.5㎎ 이하까지 줄일 수 있다.

연구진은 EME 설비를 두산중공업 창원공장에 적용해 이 같은 효율을 실제로 확인했다. 앞으로 연구진은 가동된 지 오래된 석탄화력발전소를 대상으로 설비의 성능을 실증할 예정이며, 이를 위해 500㎿급 발전소용 EME의 설계를 마친 상태다.

연구를 진행한 김용진 기계연구원 책임연구원은 “석탄화력발전소의 미세먼지 배출농도를 LNG(액화천연가스) 발전소 배출 수준으로 청정하게 하는 기술”이라고 소개하며 “대용량 발전소뿐만 아니라 산업용 미세먼지 저감장치로도 활용해 국내 미세먼지 저감에 기여할 수 있기를 기대한다”고 말했다.

최근 정부는 국내 미세먼지 배출량을 2022년까지 2014년 대비 30% 줄이는 것을 목표로 미세먼지 관리 종합대책을 시행하고 있다. 환경부는 전국 화력발전소 굴뚝의 배출가스를 실시간 측정하고 있으며, 기준치 이상 배출 시 발전소 운전을 바로 정지시킬 수 있다.

우상규 기자 skwoo@segye.com

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