한국생산기술연구원(KITECH)

- 울산시, 버스정류장 등 6곳에 ‘마이크로버블-스크러버시스템’ 실증

- 물속에서 미세한 기포로 오염물질 걸러내고 신선한 공기 배출

□ 울산광역시가 미세먼지와 악취를 동시에 잡는 마이크로버블-스크러버시스템을 도입해 실증사업을 추진 중이다.

ㅇ 이번 실증은 시민들이 직접 체감할 수 있도록 지난 3월 말 울산북구 효문사거리 버스정류장을 비롯한 역내 6곳*에 설치됐다.

* 버스정류장 3곳 : 북구 효문동, 울주군 온산읍, 남구 삼산동

* 다중이용시설 3곳 : 울산광역시청, 울주군 온산읍 아파트, 남구 삼산동 태화강역

ㅇ 울산지역의 경우 지하철이 없어 시민들이 실외 버스정류장에서 대기 오염이나 악취에 노출될 가능성이 다른 지역보다 높다.

□ 실증에 적용된 마이크로 버블-스크러버시스템은 한국생산기술연구원 (원장 이상목, 이하 생기원) 친환경재료공정연구그룹 조형태 박사 연구팀과 태성환경연구소가 2021년 공동 개발했다.

ㅇ 스크러버시스템에 마이크로버블 기술을 접목한 성과로, 스크러버는 액체를 이용해 기체 안에 부유하는 고체나 가스 입자를 포집하는 장치다.

ㅇ 마이크로버블’은 가스를 물속에 녹여 마이크로미터 크기로 만든 기포이며, 기포가 작을수록 가스와 물이 닿는 표면적이 넓어져 반응성이 증가하고, 정전기적 인력도 크게 작용해 유해물질 흡착 효과가 커진다.

□ 조형태 박사 연구팀은 이 같은 성과에 추가로 ‘버블캡’을 개발해 실증현장에 적용했다.

ㅇ 오염 물질 대부분은 밀도가 높기 때문에 아래쪽에서 대기오염 물질 을 주입해 정화한 후, 정화된 공기는 위쪽으로 내보내 시설물 내부로 유입시키는 구조이다.

ㅇ 연구팀은 송풍기로 가스를 주입해 순수 물과 충돌을 일으켜 미세기 포를 생성하는 시스템을 구현, 에너지 효율을 높임으로써 대형 대기 오염 저감 시스템의 실용화 가능성을 높였다.

ㅇ 이때 공기와 함께 송풍기로 주입된 오염물질은 마이크로버블 스크러 버 내부로 유입된 후 버블캡을 통해 기포를 만드는데, 버블캡은 가 스 의 흐름에 와류를 형성시켜 큰 기포를 분산시키는 핵심 부품이다.

□ 한편 국내 항만지역의 초미세먼지 평균 농도는 25.8*㎍으로, 17개 주요 도시의 평균 초미세먼지 농도 22.4㎍보다 높은 것으로 나타났다.

* ’22년 12월∼’22년 3월까지 조사(환경부)

ㅇ 항만지역 대기 질이 도시보다 떨어지는 이유는 선박 뿐 아니라 항만 주변 공장에서 배출되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 등이 화학 반응을 통해 2차 오염물질을 생성하기 때문이다.

ㅇ 울산항의 경우 전국 15개 항만지역 중 평택항, 포항항에 이어 세 번 째로 대기 질이 나쁜 것으로 조사됐으며, 해륙풍의 영향으로 다량의 산업 미세먼지가 주거단지까지 유입돼 주민들이 피해를 호소해 왔다.

□ 더욱이 울산 지역은 대규모 정유, 석유화학공장이 밀집돼 있어 미세 먼지뿐 아니라 악취 민원도 크게 증가하고 있다.

ㅇ 국내 악취 민원은 2007년 4,864건에서 2017년 2만2,851건으로 10년 동안 5배 이상 늘었다.

ㅇ 마이크로버블-스크러버시스템은 악취의 원인물질인 황화수소, 암모니아, 황산화물, 질소산화물을 각각 99%, 99%, 99%, 39%까지 걸러낼 수 있다.