굴뚝에서 나오는 하얀 연기 속 미세먼지, 냉각·흡수로 85% 거른다

기계연 김영민 책임연구원 "미세먼지 획기적 저감 기대"

연구진이 개발한 백연 및 응축성 미세먼지 제거 시스템. 기계연 제공

국내 연구진이 화력발전소나 폐기물 소각장에서 발생하는 하얀 연기 속 응축성 미세먼지를 대폭 저감하는 기술을 개발했다. 유기탄소와 환산염 등 인체에 해로운 성분이 포함돼 있지만 배출에 대한 별도 규제가 없던 실정으로 미세먼지 해결을 통해 국민 건강에 기여할 수 있게 됐다.

26일 한국기계연구원(이하 기계연)에 따르면 환경시스템연구본부 그린동력연구실 김영민 책임연구원은 굴뚝에서 나오는 하얀 연기에 냉각과 흡수를 동시에 적용해 오염물질을 제거하는 하이브리드 응축성 미세먼지 제거 시스템을 개발했다.

발전소나 공장 굴뚝에서 나오는 하얀 연기는 수분이 대부분이지만 일부 인체에 유해한 응축성 미세먼지가 포함돼 있다. 응축성 미세먼지는 처음 고온 상태로 대기에 배출될 때는 기체로 존재하다가 대기 중에서 냉각되면서 입자로 변해 제거에 어려움이 있었다.

연구진은 이러한 굴뚝에서 나오는 100℃ 이상의 배기가스가 배출되기 전 미리 상온 수준으로 냉각시켰다. 가스와 기체가 액체로 변하면 필터로 수분기를 제거하고 응축성 미세먼지를 걸러냈다. 그 결과 처음 배출됐던 상태보다 수분기와 응축성 미세먼지가 85% 수준까지 제거된다.

이번 연구는 장치 구성이 간단한 냉각방식으로 흰 연기와 그 속의 응축성 미세먼지를 최대한 제거하고 흡수제 방식을 적용했다. 이전에 냉각방식만을 적용했을 땐 미세먼지 제거 효과가 떨어졌던 데 반해 연구진이 개발한 방식은 흡수제 방식에 드는 부담을 줄일 수 있다. 또 냉각 시 회수한 열을 흡수제와 수분을 분리해 재생 과정에 활용하는 것이 특징이다.

김영민 책임연구원은 "이 기술을 적용하면 국내 발전소나 사업장 굴뚝에서 내뿜는 배기가스 속 수분과 응축성 미세먼지를 획기적으로 저감할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

연구진은 이 기술을 환경설비업체인 하이스트㈜에 기술이전했다. 임효인 기자