△ 지철권 코오롱워터텍 부사장

올해부터 온실가스배출권거래제가 시행되고 있다. 이에 따라 선정된 기업과 기관은 온실가스 배정량 만큼 줄여야 하기 때문에 온실가스 감축을 위해 열을 올리고 있는 실정이다. 온실가스를 줄이면 경제적 이득이 되고 그렇지 않을 경우 돈을 주고 사와야 한다. 

이러한 상황에서 우리 주변의 공장, 열병합발전소, 산업폐기물소각장(쓰레기소각장 포함) 등 굴뚝에서 배출되는 하얀 연기(백연, 白煙), 즉 폐열을 에너지로 재활용하는 신기술을 개발했다는 사실을 아는 사람들은 많지 않다.

코오롱e엔지니어링(구 코오롱워터텍, 이하 코오롱) R&D 기술진은 2000년대 말부터 4년여 간의 연구노력 끝에 대기 중으로 버려지는 엄청난 양의 백연을 회수하고 재활용하는 획기적인 기술개발에 성공, 2013년 3월 국내 최초로 특허등록까지 마쳤다.

갈수록 더해지는 환경오염, 특히 배기가스에 의한 대기오염이 심각한 가운데 이런 좋은 기술을 널리 알리고 기업, 지자체, 지역주민들의 인식 제고를 위해 ‘백연 재활용 신기술’을 소개한다.

모형장치-프로그램화 통해 개발 성공
코오롱 연구진은 공장 등 굴뚝에서 나와 대기 중으로 버려지는 폐열(백연)의 온도가 110~200℃까지 된다는 것을 확인하고, 이 에너지를 회수해 사용하는 것이 해결해야 할 숙제라고 여겼다.

또한 이 에너지 속에는 이산화탄소 등 유해물질도 다수 섞여있어, 법적기준치 이하로 배출되고 있으나 방출을 막고 재활용을 할 경우엔 일석이조의 효과를 얻을 수 있다는 것을 알게 된 것이다.
당시 신기술 개발을 진두지휘했던 지철권 코오롱워터텍 부사장은 “SK에너지 울산공장 굴뚝연돌을 시공한 경험을 토대로 처리방법을 알아내기 위해 굴뚝연돌 배출시설 공정설계를 시작했다”고 말하고, “대기로 배출되는 에너지를 처리하지 못해 설계를 변경해야 하는 시행착오를 겪어야 했다”고 밝혔다.

이어 지 부사장은 “백연 제거 때 강제로 온도를 (가온) 올려 수분을 말리게 되기 때문에, 대기로 배출되며 버려지는 에너지를 알면서도 해결하지 못했다”고 말하면서 “코오롱 기술진은 모형장치 및 프로그램화를 통해 연구와 실험을 거듭한 끝에 ‘백연 재활용 신기술’을 개발하게 됐다”고 설명했다.

우리의 주된 연료로는 석탄 및 석유뿐만 아니라 원자력까지 활용하고 있다. 그러나 석탄 및 석유의 화석에너지는 환경오염과 자원고갈이라는 단점을 갖고 있으며, 원자력은 구소련의 체르노빌 및 일본 후쿠시마 원전폭발 사태를 통해 보듯이 여전히 안전성에 물음표가 붙어 있다.

이런 에너지 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 안전하고 무해하며 친환경적인 신재생 에너지를 개발하는 것이 가장 좋은 해결 방법이다. 그러나 아직까지 세계 각국이 연구중에 있고, 대체 가능한 새 에너지가 나올 때까지 인류는 에너지를 절감하고 재활용하는데 지혜를 모아야 한다.

이에 지 부사장은 “배기가스 내 에너지는 현열과 잠열로 구분하는데, 굴뚝연돌 수증기는 이러한 현열과 잠열을 포함한 백연상태로 대기로 배출되고 있다”며 “기존에는 열교환기만 통해 일정량의 열만 회수하고 수분을 회수하지 못했으나 우리 기술센터에서 백연저감 및 에너지 회수 기술개발에 성공했다”고 개발 과정에 대해 설명했다.

또한 “국립산림과학원 자료에 따르면 ‘백연 재활용 신기술’ 도입으로 절감되는 친환경 효과는 CO2배출 저감량은 1년에 2만118 톤, 배출량 상쇄를 위한 나무는 1년에 14만4044 그루가 된다”고 신기술 도입에 대한 필요성을 강조했다.

아울러 지 부사장은 “본격적인 상용화 준비를 통해 환경오염물질저감 및 대기로 배출되는 에너지 회수에 기여하기 위한 준비를 계속하고 있으며, CO2배출권 확보까지 추진하고 있다”고 어필했다.

신개념의 일거다득 환경 신기술
코오롱의 신기술에 대해 지 부사장은 “110~200℃의 굴뚝연돌에서 배출되는 폐열 수분으로 인해 발생되는 백연을 줄이기 위해 폐열회수 기기장치를 설치하는 것”이라며 “조해성 용제를 투입해 배기가스 수분을 흡수함과 동시에 폐열원을 회수한다.  

이때 배기가스의 수분은 냉각 및 응축시켜 절대습도(Absolute Humidity)를 저하시킴으로써 대기 중으로 배출되는 혼합가스의 백연현상이 저감되는 원리”라고 설명했다.

이후 배출가스에서 흡수된 폐수는 코오롱이 보유하고 있는 수처리 재활용기술력을 통해 현장에 적용하고 있다고 밝힌 지철권 부사장은 “분리된 폐수는 자체 기술력으로 공업용수 재이용 또는 법적 방류수 수질기준 이하로 배출하거나 발전소 공정용수 등으로 활용이 가능하며, 관개용수 수준으로 공급도 가능하다”고 설명했다.

[환경미디어 박영복 기자]

[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]