에너지연, ‘미세먼지 주범’ 질소산화물 제거 기술 녹색인증 획득

한국에너지기술연구원이 개발한 질소산화물·황산화물 등을 제거할 수 있는 친환경 기술이 녹색인증을 획득했다고 26일 밝혔다.

연소산업, 제철산업 등에서 많이 배출되는 질소산화물과 황산화물은 대기오염 물질이며, 초미세먼지 생성의 2차적 원인이다. 현재 미세먼지 배출에 대한 환경 기준이 더욱 강화되고 있어, 질소산화물과 황산화물의 제거는 필수적이다.

대기오염물질 감축을 위해 활용된 기존의 선택적환원촉매는 고가의 촉매를 사용하고 배가스가 저온일 경우 300℃ 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 100℃ 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. 제조된 금속착화합물 흡수액은 일산화질소를 산화과정 없이 금속이온에 직접 결합시켜 제거하므로 경쟁 기술인 산화 기반 흡수액 대비 질산 폐수 발생을 최소화 할 수 있다.

개발된 기술은 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 향후 금속착화합물 흡수액 기반 배가스 처리기술의 경제성 확보의 핵심인 흡수액 재생기술을 집중적으로 개발할 계획으로 향후 2년 내 파일럿 플랜트 운전을 통해 검증 후 사업화할 예정이다.

연구책임자인 윤형철 책임연구원은 “처리비용과 기존의 상용기술에 비해 경쟁력이 높아 조기에 기술 상용화가 가능할 것이기에 국가 녹색성장에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.