화력발전소 미세먼지 ㎥당 수십㎎→0.5㎎로 간편하게 낮춘다

↑ '정전 연무 제거기(EME)'의 작동 원리(왼쪽). 오염물질 입자에 전기를 걸어 한 곳으로 모이게 한 뒤 제거한다. 오른쪽은 경남 창원 두산중공업 본사 창원공장에 설치된 EME 시제품을 가동하면서 모니터링하는 모습이다. [자료 제공=한국기계연구원·두산중공업]

국내 연구진이 석탄화력발전소 굴뚝에서 배출되는 미세먼지를 ㎥당 0.5㎎ 이하까지 낮출 수 있는 고효율 연무 제거 설비를 개발했다. 서해안 등 석탄화력발전소 밀집 지역으로 인한 미세먼지 피해를 줄일 수 있을 것으로 기대를 모은다.
한국기계연구원과 두산중공업 공동 연구진은 석탄화력발전소의 탈황장치 말단에서 배출되는 수십 ㎎/㎥의 미세먼지를 0.5㎎/㎥ 수준까지 제거할 수 있는 '정전 연무 제거기(EME)'를 개발했다고 21일 밝혔다. 김용진 기계연 환경기계연구실 책임연구원은 "세계에서 가장 엄격한 배출기준(5㎎/㎥)의 10분의 1에 불과한 수준까지 제거할 수 있는 기술"이라며 "기존 장비보다 간편하고 경제적으로 설치할 수 있고, 미세먼지뿐만 아니라 굴뚝에서 하얗게 발생하는 수분 성분의 연기 제거 효율도 10배 이상 향상됐다"고 설명했다.
기존의 연무 제거기는 직경이 20㎛(마이크로미터·1㎛는 100만분의 1m) 이하의 작은 입자는 제대로 걸러내지 못했다. 미세먼지는 대부분 크기가 10㎛ 이하라는 점에서 사실상 미세먼지는 제거하지 못했던 셈이다. 때문에 제거하지 못한 오염물질을 처리하기 위해서는 고가의 습식전기집진기를 추가 설치해야 했다.
반면 EME는 고유속용 강체방전극과 전기집진기를 조합한 형태다. 오염물질 입자에 전기를 걸어 한 곳으로 모이게 한 뒤 제거하는 원리로 작동한다. 화력발전소 탈황설비 상부의 연무 제거기를 EME로 교체하는 것만으로도 미세먼지 배출 농도를 획기적으로 줄일 수 있어 실제 현장에 적용할 수 있는 가능성이 매우 높은 기술이라는 게 연구진의 설명이다.
기계연은 두산중공업과 함께 최근 국내 석탄화력발전소에 적용할 수 있는 EME 시제품을 만들어 경남 창원 두산중공업 본사 창원공장에 설치한 뒤 장비 성능을 검증했다. 이를 바탕으로 현재는 500㎿급 상용 EME 설계를 완료한 상태다. 향후 주요 발전사와 함께 노후화 된 석탄화력발전소를 중심으로 기술을 실증한다는 계획이다.
김 연구원은 "대규모 화력발전소뿐만 아니라 중소규모의 일반 산업용 미세먼지 저감 장치로도 활용 가능한 만큼 국내 미세먼지 저감에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다. 송용진 두산중공업 전략혁신부문장은 "EME는 국내 미세먼지 배출량 30% 감축 목표를 달성할 수 있는 효과적인 대안이 될 수 있을 것"이라고 강조했다.
[송경은 기자]