산성·온실가스 동시저감기술 국내서 개발

[아시아경제 이경호 기자]산성가스인 일산화질소와 이산화질소((NOx),온실가스인 아산화질소(N2O)를 동시에 감축시키는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

31일 한국에너지기술연구원에 따르면 폐기물에너지연구센터 문승현 박사팀은 'NOx와 N2O 동시저감 촉매 및 공정' 기술을 개발해 산성가스인 일산화질소/이산화질소(NOx)를 95% 이상, 온실가스인 아산화질소(N2O)를 약 90% 저감하는데 성공했다.이 기술은 하나의 반응기에서 NOx와 N2O를 동시에 처리하는 촉매 및 공정기술로 반응온도를 350도로 낮춰 에너지 사용을 최소화 했으며 기존에 촉매로 사용한 귀금속에 비해 4분의에서 5분의1가격인 구리, 철, 아연과 같은 금속성분과 함께 다른 금속산화물 또는 제올라이트와 같은 다공성 무기물을 촉매로 사용했다.

쉽게 분해할 수 있도록 반응을 도와주는 환원제는 공급이 용이하고 저렴한 암모니아 한 종류만 사용함으로써 기존 공정대비 초기투자비는 50%, 운전비용은 60~70% 수준으로 떨어져 세계 시장을 선도할 수 있는 높은 경제성을 확보했다.

현재까지는 NOx 저감 공정과 별개로 N2O 저감 공정이 필요했다. 따라서 암모니아를 환원제로 사용해 NOx를 먼저 저감한 다음, 500도 이상의 높은 온도 또는 탄화수소 환원제 사용 조건에서 N2O를 저감시켰다. 기존 방법으로 N2O 저감하는 경우에는 일산화탄소가 만들어지고 이를 제거하는 공정이 추가적으로 필요했다. 에기연측은 "국내에 이미 적용되어 있는 촉매의 수명이 약 3~5년임을 볼 때, 촉매 교체기에는 기존 공정에 이 기술을 적용해 해외 의존도를 낮추고 환경 규제에 취약한 국내 산업의 문제점을 해결할 기술로 평가받고 있다"고 말했다. 또 에기연측은 "이번에 개발된 공정은 2개의 공정을 하나로 통합하는 원천 기술과 에너지사용 최소화, 새로운 촉매의 개발, 단일 환원제 사용을 통해 공정의 효율성과 경제성을 확보했다"면서 "현재 1건의 국내특허 등록, 2건의 국내특허와 1건의 국외특허가 출원돼 있다"고 덧붙였다.

에기연 관계자는 "앞으로 이 기술은 화학공정을 비롯해 전자산업, 유동층 연소, 자동차와 같은 이동수단 등 광범위한 배출가스 공정에 적용될 것으로 예상되고 있으며 국내외 질산생산 공장과 하수슬러지 소각로 등을 대상으로 적용을 검토하고 있다"고 전했다.

한편, 이번 연구개발 사업은 지식경제부가 주관하고 한국에너지기술평가원이 지원하는 '에너지·자원 기술개발사업의 온실가스처리기술개발사업'으로 수행됐으며 한국화학연구원과 우석엔지니어링, 그린프라 등이 참여했다.



이경호 기자 gungho@