한국에너지기술연구원은 전동혁 박사 연구팀이 소규모 대기오염 사업장에서 배출되는 휘발성유기화합물(VOCs)을 적은 비용으로 재활용할 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.
벤젠 등 발암성 물질로 이뤄진 휘발성유기화합물은 주로 페인트나 새 가구, 산업공정에서 발생해 미세먼지와 악취를 유발한다. 이를 제거하기 위해 공기정화 효과를 가진 활성탄이 주로 사용된다. 휘발성유기화합물 배출 규제 대상 사업자의 경우 필터와 활성탄으로 구성된 방지시설에 측정센서를 의무적으로 설치해야 한다.
하지만 저가 센서로는 활성탄 교체 주기를 정확히 파악할 수 없고, 고성능 센서는 비용이 많이 드는 문제가 있다.
연구팀은 저가의 센서로 활성탄 교체 주기를 확인할 수 있는 기술과 폐활성탄을 재생하는 기술을 개발해 활성탄 교체 비용을 절반 수준으로 줄이는 데 성공했다. 이를 위해 고성능 센서의 휘발성유기화합물 측정값과 저가 센서의 측정값 차이를 계산한 뒤 차이가 생기는 환경 조건을 분석해 저가 센서에서도 최고 92%까지 측정 정확도를 높일 수 있는 알고리즘을 개발했다. 고성능 센서를 쓰지 않고도 교체 주기를 확인할 수 있게 한 것이다.
연구팀은 또한 공기 정화용에 특화된 200도 환경의 설비를 구축해 기존 공정에 비해 에너지 소모를 70% 이상 줄였다. 구축된 설비는 컨베이어 벨트처럼 활성탄을 연속 이동시키는 동안 증기 공급을 통해 휘발성유기화합물을 제거한다. 재생된 활성탄은 신품 대비 90% 이상 성능을 보여 사업장에서 다시 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
휘발성유기화합물을 제거할 때 생기는 합성가스를 활용해 발전기를 돌려 전기도 생산할 수 있다. 생산된 전기는 공정에 다시 투입해 재활용 비용을 줄여 활성탄 교체 비용을 절반 가량 낮출 수 있다.
전동혁 에기연 박사는 "소규모 사업장의 휘발성유기화합물 배출을 효과적으로 관리하고, 폐활성탄 재생을 통해 운영 비용을 절감할 수 있다"며 "휘발성유기화합물을 활용해 친환경 에너지원인 수소를 생산하기 위한 공정 개발도 추진하고 있다"고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '에너지 컨버전& 매니지먼트 엑스'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
한국에너지기술연구원은 소규모 사업장에서 발생하는 휘발성유기화합물을 적은 비용으로 재활용할 수 있는 기술을 개발했다.
