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녹색기술로 질소산화물과 황산화물 쏙쏙 제거한다

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  • 2020.11.26 13:46
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에너지硏, 경제적·친환경적인 흡수액 개발

녹색기술 인증에 사용한 파일럿 규모의 흡수-세정 통합처리시스템(에너지연 제공) ©뉴스1
녹색기술 인증에 사용한 파일럿 규모의 흡수-세정 통합처리시스템(에너지연 제공) ©뉴스1
(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 미세먼지의 주범인 질소산화물과 황산화물 그리고 악취까지 쏙쏙 제거할 수 있는 친환경 기술을 개발해 인증까지 획득했다.

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 윤형철 박사 연구진(김선형, 조강희 박사)은 습식 세정설비를 이용해 질소산화물, 황산화물 및 수용성 악취유발물질을 동시에 처리하는 기술로 ‘녹색기술 인증'을 획득했다고 26일 밝혔다.

대기오염물질 감축을 위해 활용된 기존의 선택적환원촉매는 고가의 촉매를 사용하고 배기가스가 저온일 경우 300도 이상으로 가열이 필요해 높은 운전비, 유지비용이 발생한다.

또, 산화 기반 질소산화물 흡수 공정의 경우 사용되는 흡수액이 고가이며, 질산폐수를 발생시켜 경제적이고 환경적 요건을 만족하는 기술이 필요하다.

이에 연구진은 항산화력이 강하고 흡수 성능이 뛰어난 금속착화합물 기반의 수용액으로 100도 미만의 저온에서도 배기가스 내 질소산화물, 황산화물 및 수용성 악취가스를 동시에 고효율로 제거 가능한 경제성과 환경성을 갖춘 흡수액을 개발했다.

배출되는 질소산화물은 대부분 일산화질소(연소공정의 경우 90% 이상)로 구성돼 있으며, 물에 잘 녹지 않는 일산화질소를 제거하는 기술이 흡수 공정의 핵심이다.

연구진이 개발한 금속착화합물 흡수액은 물에 용해된 금속이온과 리간드의 배위결합을 통해 제조할 수 있다.

파일럿 규모의 스크러버를 이용한 질소산화물, 황산화물 동시 제거 실험데이터(에너지연 제공) ©뉴스1
파일럿 규모의 스크러버를 이용한 질소산화물, 황산화물 동시 제거 실험데이터(에너지연 제공) ©뉴스1

제조된 금속착화합물 흡수액은 일산화질소를 산화과정 없이 금속이온에 직접 결합시켜 제거하므로 경쟁 기술인 산화 기반 흡수액 대비 질산 폐수 발생을 최소화 할 수 있다.

특히, 이번에 개발된 흡수액은 높은 일산화질소 선택성과 항산화력을 동시에 갖추고 있기 때문에 고농도의 산소 조건에서도 고효율의 제거성능을 유지할 수 있다.

실제 녹색기술 인증 과정에서 ㈜벨이앤씨에서 개발한 파일럿 규모의 흡수 공정에 적용 시, 고농도의 산소(21%)를 포함하는 유입가스 조건에서도 98% 이상의 황산화물 및 85% 이상의 질소산화물을 제거하는 성능을 보였다.

연구진은 제철산업, LNG, 연소시설, 전자산업, 선박 등 질소산화물을 배출하는 다양한 사업장에 적용 가능할 것으로 예상하고 있다.

연구책임자인 윤형철 책임연구원은 “처리비용과 기존의 상용기술에 비해 경쟁력이 높아 조기 기술 상용화가 가능한 만큼 국가 녹색성장에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

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