마이크로버블로 공장 미세먼지 99.9% 없앤다

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 공장에서 나오는 배기가스를 물속에서 기포 형태로 전환해 미세먼지와 원인물질들을 최대 99.9% 제거할 수 있는 기술을 개발했다.

한국생산기술연구원은 ㈜한국이엔지와 함께 '마이크로버블시스템'을 공동 개발했다고 20일 밝혔다.

연구진은 분당 1만ℓ의 배기가스를 물속에 통과시켜 PM10 수준의 미세먼지와 원인물질을 동시에 저감할 수 있는 시제품을 최종 개발했다.

이 제품은 지난 4월 제지업체 무림P&P의 울산 공장에 설치, 첫 실증 테스트에서 먼지 99.9%, 황산화물 99%, 질소산화물 91.9%를 저감하는 성과를 냈다.

연구진은 한국이엔지가 독자 개발해 2008년 환경부 신기술 인증을 받은 마이크로버블 제조설비에 주목했다.

이 설비는 배출구에 위치한 송풍기를 통해 가스를 흡입하면서 물과의 충돌을 일으켜 기포를 만드는 '흡송' 방식을 사용한다.

흡송 방식은 압송 대비 요구 압력이 약 5% 수준이라 에너지 효율이 높고 배기가스 가열 공정이 필요하지 않아 부식 우려도 적다.

우선 연구진은 고성능 카메라와 영상분석 인공지능(AI)을 활용해 마이크로버블 생성 정도를 측정, 해당 설비가 10~50㎛(㎛·100만 분의 1m) 크기의 기포를 균일하게 만든다는 사실을 검증했다.

다음으로 '전산유체역학 소프트웨어'를 기반으로 시스템 유동해석 모델을 개발해 물 높이, 유량, 버블 크기 등의 이상적인 운전조건을 찾아냈다.

아울러 원인물질 동시 제거를 위한 최적 첨가제들을 선정하고 그 조성비에 따른 저감 성능을 실험해 효과를 극대화했다.

조형태 박사는 "향후 이산화탄소를 비롯한 온실가스와 공장 악취를 유발하는 휘발성유기화합물 저감에도 활용할 수 있도록 후속 공동연구를 진행할 계획"이라고 말했다.

한편, 대기중 미세먼지는 질소산화물, 황산화물 같은 원인물질들에 의한 2차 생성량이 약 72%에 달한다.

이러한 원인물질은 주로 산업활동 과정에서 발생되는 배기가스에 다량 포함돼 있다. 정부는 올해 1월부터 먼지, 황산화물, 질소산화물 배출허용 기준을 기존보다 각각 33%, 32%, 28% 가량 높여 규제를 강화했다.

산업계에서는 이에 대응하기 위해 원인물질별 저감 설비를 각각 설치하고 많은 에너지를 들여 가동하고 있지만, 규제가 강해질
수록 그 부담이 가중돼 경영에 어려움을 겪고 있다.

[e-mail] 김만기 기자