[환경사업기획 3편] 오염물질 제거기술

포스코ICT 2015.05.22 11:07




공기 중에 떠다니는 수많은 먼지와 눈에 보이지 않아 정체를 알 수 없는 화학물질들은 우리의 건강을 위협하고 있다. 공장 등 대기오염물질을 발생시키는 곳에서는 이러한 물질을 최소화 하기 위한 다양한 기술을 적용하고 있다. 어떠한 오염물질을 제거 할 것인지 그 목적에 따라 적용되는 방법도 천차만별 이다.






 공기 중의 먼지를 제거하라!


공장에서 제품을 갈고 닦는 과정에서 많은 양의 먼지가 발생된다. 이러한 연기는 대기 중으로 배출되기 전에 기계장치를 통과시켜 먼지를 걸러내는 과정을 거치는데 이 장치를 집진기라고 부른다. 집진기에는 각각 환경에 적합한 다양한 방식의 기술이 적용되는데 원리가 재미있다.


첫 번째 소개할 기술은 이름부터 멋있는 사이클론 방식이다. 이는 위아래 주둥이 크기가 다른 원통에 먼지바람을 강하게 불어넣어 원심력을 이용해 분진을 걸러내는 것이다. 원통 속을 회전하는 먼지가 어지러움을 느끼고 빠져 나온다고 상상하면 이해하기 쉽겠다. 이러한 사이클론 방식은 제작하기 쉽고 가격도 저렴해 가장 많이 사용되지만 단순한 만큼 우리가 무서워하는 미세먼지를 걸러낼 만큼 성능이 좋지 않다.


또 다른 방법으로 필터에 먼지바람을 흘려 보내는 여과집진방식이 있는데, 이 방식은 촘촘한 필터로 먼지입자를 걸러내기 때문에 작은 먼지까지 제거할 수 있지만 필터를 지속적으로 교체해 주어야 하기 때문에 여간 불편한 것이 아니다.





 미세먼지는 마이크로펄스 박자를 타고


단순히 물리적으로 먼지를 제거하는 방식의 집진기술은 전기력을 적용한 전기집진기로의 발전을 거듭했다. 전기집진기는 높은 전압의 전기에서 발생하는 강력한 정전기를 이용해 먼지를 끌어당기는 원리로 동작된다. 이 기술은 더 높은 전압의 전기를 사용 할수록 더 작은 먼지까지 제거할 수 있을 만큼 성능이 좋은데 문제는 만만치 않은 전기세다.





포스코ICT는 이러한 전기집진기에 마이크로펄스 방식의 전원공급장치를 적용해 전력비용을 최소화 하면서도 아주 작은 먼지까지 걸러낼 수 있는 기술을 보유하고 있다. 마이크로 펄스란 일정한 간격으로 짧은 시간에 매우 높은 전압을 발생시키는 것이다.


예를 들자면 "쿵짝짝쿵짝짝" 하는 흥겨운 박자 속에서 "쿵" 하는 순간 아주 강력한 전기력을 입력하는 것으로 생각하면 이해하기 쉽겠다. 전기집진기에 이러한 마이크로 펄스를 적용하면 순간적으로 입력되는 높은 전압에서 매우 강한 정전기를 만들어 낼 수 있는데 이것을 활용해 아주 작은 미세먼지까지 제거할 수 있게 되는 것이다. 이제 더 이상 비싼 전기세 때문에 우리 몸을 해치는 미세먼지를 그대로 흘려 보내지 않아도 된다.





 먼지 말고도 다른 녀석들이 있다고?


대기환경을 괴롭히는 것들은 미세먼지뿐만 아니다. 연료를 연소할 때 높은 온도에서 황과 질소가 다량의 산소와 결합되며 우리에게 나쁜 영향을 미치는 물질을 만들어내는데 이것이 바로 황산화물과 질소산화물이다.


이름부터 낮선 이 녀석들은 강한 산성을 띄고 있는 화학물질로 환경오염의 주범으로 지목되고 있다. 학창시절 배웠던 화학식으로 이것들을 표현 하자면 황(S)과 질소(N)에 산소(O)가 여러 개 결합된 모습으로 생각하면 된다. 이렇게 탄생한 오염물질은 공기 중을 떠다니다가 오존층을 파괴하거나, 비와 함께 씻겨 내리는 산성비로 토양에 흡수된다. 그리고 동물과 식물에게 흡수되어 건강을 위협하고 생태계를 파괴하는 원인이 되기도 한다.





이렇게 대기오염은 부메랑처럼 다시 돌아 우리 인류를 위협하고 있는 것이다. 허나 문제는 이런 화학성 오염물질은 제거하는 것이 쉽지 않다는 것이다. 황산화물의 경우 다행스럽게도 물에 흡수시키는 방식으로 어느 정도 제거할 수 있지만 질소산화물의 경우는 발생을 최소화 하는 것이 최선이다.



 플라즈마의 새로운 변신


몇 해전 타로카드로 점을 보는 것이 유행이었다. 그 곳에는 투명한 유리공에서 내부에서 번개가 치듯 빛나는 신비한 물건을 볼 수 있었는데 이것은 제 4의 물질이라 불리는 플라즈마를 이용한 것이었다. 플라즈마란 기체를 가열해 성질이 변형된 상태로 손으로 잡을 수 없지만 빛을 띠고 있기 때문에 눈으로 볼 수 있고 전기가 매우 잘 통한다는 특징을 가지고 있다.


사실 플라즈마는 우주의 99%를 이루고 있는 흔한 것이지만 우리 주위에서 쉽게 접하기는 어려운 물질이기도 하다. 포스코ICT는 이런 플라즈마를 활용해 대기오염을 일으키는 화학물질인 질소산화물을 제거하는 기술을 보유하고 있다. 오염물질인 질소산화물에 플라즈마 반응을 일으켜 공기와 분리 가능한 상태로 변화해 제거하는 방식이다.


이 기술은 황산화물 제거설비 등 기존에 이용중인 장치에서 분리가 가능하도록 변화하기 때문에 새로운 관련 장비 도입 없이 적용이 가능한 친환경 기법이다. 이러한 이유에서 환경오염 예방의 관심이 높아지는 요즘 포스코ICT의 기술에 많은 사람들이 관심을 갖게 되는 것이다.





산업화는 우리는 생활환경을 편리하게 했고 이러한 과정에서 우수한 기술도 얻을 수 있었다. 그리고 이 기술로 조금씩 병들어온 자연환경을 깨끗하게 하는데 더 많은 관심을 가져야 하겠다. 이미 지나버린 과거는 되돌아 갈 수 없다. 자연과 기술의 조화로 더 깨끗한 세상을 만들어 가야 한다. 포스코ICT는 이러한 기술의 중심에서 더 살기 좋은 세상을 만들어 가기 위해 노력하고 있다.








      

    



    · [환경사업기획 2편] 숨쉬기 힘든 중국

    · [환경사업기획 1편]오염된 공기의 습격

    · [MPS]먼지없는 세상을 만든다

    





Posted by 포스코ICT

댓글을 달아 주세요