기계연구원 ‘질소산화물 10분의 1로 감축 기술’ 상용화 눈앞

화력발전소에서 발생하는 대기오염 물질인 질소산화물을 획기적으로 줄일 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 플라즈마 버너를 이용한 탈질촉매 설비를 일산열병합발전소에 설치, 실증화하는 작업을 진행하고 있다고 16일 밝혔다.탈질촉매 설비란 화력발전소에서 배출하는 질소산화물을 물과 질소로 바꿔 오염물질을 줄이는 장치를 말한다.

화력발전소에서 나오는 분진, 아황산가스(SO₂), 질소산화물(NOx) 등은 대기오염을 일으키는데 이 중에서도 질소산화물은 초미세먼지의 전구물질(원료물질)로 알려져 있다.

질소산화물을 제거하기 위해 ‘선택적 환원 촉매’(SCR) 공정이 사용되고 있는데, 환원제로 사용되는 암모니아를 보관하는데 비용이 많이 들고 폭발 위험이 있어 안전성에 문제가 있었다.

암모니아를 대체할 환원제로 경유차의 배기가스에 뿌려 질소산화물을 줄이는 데 쓰이는 ‘요소수’(urea)가 주목을 받고 있지만, 증발이 되지 않아 활용하기 어려웠다.

연구팀은 고온의 플라즈마 버너를 이용해 요소수를 증발시키는 장치를 개발, 탈질촉매 설비에 적용했다.

실험 결과 배출가스 중 질소산화물이 최대 90%가량 줄어드는 것으로 나타났다. 수입 장비보다 가격이 3배 이상 저렴하며, 전기에너지를 공급할 필요가 없어 운영 비용도 적게 든다고 연구팀은 설명했다.

기계연은 6개월의 실증 기간을 거쳐 타당성이 입증되면 다른 열병합발전소에 확대하는 것을 목표로 하고 있다.

기계연 송영훈 박사는 “이미 플라즈마를 이용한 탈질촉매 설비를 선박에 적용해 운영하고 있다”며 “미세먼지와 온실가스 대응을 위한 연소 기반 기계 기술 개발을 연구원의 핵심 목표로 두고 추진하고 있다”고 말했다.

연합뉴스