한국생산기술연구원

생기원, 전주기적 산업 미세먼지 저감 나선다  

- 연소공정부터 굴뚝 배출까지 전 주기적 산업 미세먼지 저감기술 체계 구축

- 30일(월)‘국회신성장산업포럼’에서 각 공정단계별 기술 개발 성과 발표

□ 미세먼지 발생 원인에 대해서는 전문가들 사이에서도 의견이 갈리지만, 2017년 7월 발표된 ‘한·미 협력 국내 대기질 공동조사’*에 따르면 배출된 오염원이 화학반응을 통해 증가하는 2차 미세먼지의 경우 지역 내 오염원이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.  

   * 한국 정부와 미 항공우주국(NASA)이 공동 수행한 연구로, 국내외 80개 기관 연구자 580여 명이 참여 
 ㅇ 이는 해외 요인이 크더라도 국내 오염원을 줄이는 노력이 병행돼야 한다는 의미이기도 하다.       

□ 국내에서 고농도 미세먼지를 일으키는 유해물질을 가장 많이 배출하는 분야는 산업현장으로, 전체*의 38%를 차지한다.  
    * 국내 미세먼지 4대 배출원 : 산업 38%, 수송 28%, 생활 19%, 발전 15%

 ㅇ 특히 시멘트, 금속, 석유화학 등에서 발생하는 NOx(질소산화물), SOx(황산화물), VOCs(휘발성 유기화합물) 등이 주범으로 꼽히고 있어 이를 줄이거나 처리할 수 있는 기술 개발·적용이 절실한 시점이다.  

□ 한국생산기술연구원(원장 이성일, 이하 생기원)은 유해물질이 생성되고 굴뚝으로 배출되는 전 공정단계에 걸쳐 이를 감축하고 측정·모니터링 할 수 있는 전주기적 산업 미세먼지 저감기술 체계를 구축했다.

□ 내용은 크게 미세먼지 및 유해물질 생성 억제기술과 배출 저감기술로 양분되는데, 생성억제 기술은 원료를 가공하거나 연료를 사용해 생산에 필요한 에너지를 만드는 연소공정에서 나오는 NOx, SOx, 먼지 등 다량의 유해물질 발생을 최소화하는 기술을 총칭한다.  
 ㅇ 대표적으로 생기원 고온에너지시스템그룹이 개발한 저공해 고효율 연소기의 경우 불완전연소로 인한 유해물질 발생을 줄이기 위해 연료와 공기의 혼합비율을 조절, 연소기 화염반응이 활발한 영역은 억제하고 미진한 부분은 증진시켜 완전연소를 구현하는 데 성공했다.
 ㅇ 이를 통해 NOx를 20ppm 이하로 감축하는 등 별도의 후처리 설비를 갖추지 않아도 유해물질 발생을 50% 이상 줄일 수 있게 됐다.   

□ 배출저감 기술은 연소공정에서 생성된 유해물질이 굴뚝으로 배출되기 전 탈질설비, 집진설비, 탈황설비, VOC 제거설비를 통해 최대한 걸러질 수 있도록 하는 기술을 모두 포함한다.
 ㅇ 이 중 생기원 에너지플랜트그룹이 세계 최초로 개발한 금속 구조체 기반 SCR 촉매* 제조기술은 내구성이 약하고 비싼 기존 세라믹 기반 허니콤(벌집) 촉매의 단점을 보완한 차세대 탈질설비라는 점에서 주목받고 있다.
    * 선택적 환원촉매(Selective Catalytic Reduction)의 약자로, 질소산화물이 대기 중으로 배출되기 전

       N2, O2 등의 유해하지 않은 물질로 전환시키는 환경설비

 ㅇ 이 촉매는 3차원 금속 구조체 표면 위에 최적화된 촉매 슬러리*를 직접 코팅해 제조하기 때문에 강하고 열전도성이 높은데다 제조공정이 단순하다는 장점이 있으며, 특히 재활용이 가능해 설치 및 유지보수가 용이하다.
    * 고체와 액체의 혼합물 또는 미세한 고체입자가 물속에 분산된 현탁액

 ㅇ 생기원은 이밖에도 수요자 맞춤형 미세먼지 복합필터, 흡수제를 활용한 소형 SOx 제거 Scrubber*, 망간산화물을 이용한 하이브리드 VOC 분해 촉매시스템 등 각 공정단계별로 유해물질 배출을 억제할 수 있는 기술을 개발했다.   
    * 액체를 이용해 가스 속에 부유하는 고체 또는 액체 입자를 포집하는 장치

 ㅇ 또한 미세먼지 원인물질을 실시간으로 파악할 수 있는 측정기술과 드론을 활용한 배기가스 모니터링 기술을 개발, 유해물질 발생 데이터를 생산공정과 연계하고 제어할 수 있도록 했다.

□ 생기원은 자체 개발한 이 기술들을 중소·중견기업 현장에 이전하는 한편 중국을 비롯한 동남아시아 시장으로 확산해 산업 미세먼지 저감 속도를 높일 계획이다.   
 ㅇ 이를 위해 5월16일 ‘산업미세먼지저감기술센터’를 열고 기술 고도화 및 실용화에 나선다. 

□ 생기원 이성일 원장은 “산업 미세먼지는 그동안 발전 및 수송 부문에 비해 그 심각성이 간과되어 왔다”고 말하며 “중소·중견 제조현장에 적용할 수 있는 실용화기술 개발을 통해 미세먼지 문제를 해결하고 관련 산업을 신 성장동력으로 만들겠다.”고 밝혔다.
 ㅇ 생기원은 30일(월) 국회의원회관에서 홍영표, 김진표 의원 등 국회의원 15명과 관련 전문가 100여 명이 참석한 가운데 ‘미세먼지, 산업을 낳다’를 주제로 ‘국회신성장산업포럼’을 개최한다.