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연구기술 동향
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 전기차(EV) 시대 준비하는 EV부품소재그룹 |
占쏙옙占쏙옙占� "에너지산업의 화두는 배출가스 저감기술", 청정생산시스템연구소 고온에너지시스템그룹 |
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 가장 오래된 미래기술, 뿌리산업기술연구소 성형기술그룹 |
지난 5월 ‘미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법’이 국회 환경소위원회를 통과했다. 같은 달 국무총리 산하에 미세먼지 컨트롤 타워인 ‘미세먼지대책위원회’가 설치됐다. 특별법에 따른 법적 기구로, 향후 내놓을 정책에 힘이 실려 실효성도 높아질 것이란 전망이 나오고 있다. 에너지 소비 절감, 청정 에너지 개발, 미세먼지 저감 노력 등은 이제 환경문제라기보다는 생존문제가 되고 있다.
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산업용 미세먼지·온실가스, 생성억제부터 저감까지!
청정생산시스템연구소 고온에너지시스템그룹은 에너지 생성에서부터 에너지 전달, 후처리 기술까지 에너지 시스템 전반을 연구한다. 산업 현장에서 필요한 에너지를 생산하는 ‘산업용 보일러’, 전기를 만드는 ‘발전 시스템’, 연소공정에서 생성되는 유해물질을 걸러내는 ‘후처리 설비’ 기술, 연소시스템 내 온도 및 농도를 실시간으로 측정하는 ‘시스템 진단 계측’ 분야가 그것이다.
“에너지와 환경은 떼어놓고 생각할 수 없습니다. 요즘 사회문제로 대두되고 있는 미세먼지도 대부분 에너지를 만드는 과정에서 나옵니다. 그렇기 때문에 에너지를 연구하는 사람은 반드시 환경까지 고려하는 기술을 개발해야 합니다.”
이창엽 그룹장은 에너지 연구의 화두는 배출가스 저감기술이라고 말한다.
그룹이 눈에 띄는 성과를 보이는 분야 중 하나가 바로 ‘저공해 연소’ 기술이다. 저공해 연소란 보일러 연소 단계에서부터 유해물질 생성을 억제하는 기술이다. 지난해 개발한 ‘저녹스 산업 보일러용 가스버너’는 유해물질 발생률 50%, 질소산화물 농도를 12ppm 수준으로 줄여 업계의 높은 괌심을 받고 있다. 최근 강화된 중국의 질소산화물 배출 규제 기준인 15ppm을 밑도는 수준으로, 중국 시장 진출에도 청신호가 켜졌다.
차세대 화력발전 시스템의 선두 주자
국내에서는 저렴한 비용과 우수한 공급 안정성 때문에 석탄을 연료로 하는 화력발전소가 많은 비중을 차지한다. 화력발전의 가장 큰 문제는 온실가스의 주범인 이산화탄소 발생량이 높다는 점이다.
고온에너지시스템그룹은 오랫동안 석탄 연료의 에너지 효율 향상과 청정 사용을 위한 연구를 진행해 왔다. 차세대 발전시스템이라고 불리는 ‘순산소 연소기술’과 ‘가압 연소기술’이 대표적이다. 순산소 연소기술은 공기 대신 산소만으로 석탄을 태우는 것으로, 에너지 효율이 훨씬 높아진다. 게다가 질소가 없는 상태에서 연소되어 이산화탄소만 순수하게 분리돼 나오기 때문에 화력발전의 온실가스 문제를 해결하는 차세대 기술로 각광받고 있다. 가압 연소기술은 대기압보다 높은 압력을 가해 연소해 약 1.5배의 에너지 효율을 높일 수 있는 발전 시스템이다.
이외에도 바이오매스 연료를 석탄과 혼합해 이산화탄소 발생량을 줄이는 연료기술 등 차세대 에너지 시스템 분야에서 주목받고 있는 기술 개발을 진행 중이다.
“발전 시스템 기술은 특성상 10년 이상 장기 프로젝트인 경우가 많습니다. 특히 순산소 연소나 가압연소 시스템의 경우 화염 온도가 1,500~2,000℃로 높아지기 때문에 화염 안정성 및 안전 문제를 해결하는 것이 기술 개발의 주요 과제입니다. 아직 기술 초기 단계이지만 꾸준한 연구를 통해 깨끗하면서도 안정적인 에너지를 공급하는 것이 그룹의 목표입니다.”
연구실적 초과 달성, 키워드는 협업과 소통
에너지 분야는 미세먼지, 환경오염 등 국가·사회적 이슈가 되고 있을 뿐 아니라 지속가능한 에너지 정책 실현을 위한 연구 수요도 크다. 실제로 지난해에는 그룹의 성과목표를 초과 달성하는 등 그 어느 해보다 바쁘게 보냈다.
이 그룹장은 이 같은 높은 연구 성과를 그룹 내 수평적 분위기 덕분이라고 말한다.
“고온에너지시스템그룹은 자율적이면서도 서로 격의 없이 소통하는 편입니다. 덕분에 자발적 연구 참여도나 몰입도가 높아 실적이 자연스럽게 따라오는 것 같습니다.”
고온에너지시스템그룹은 지난 5월 개소한 산업미세먼지저감기술센터에 적극 참여해 다른 연구그룹과 협업하는 등 융합 연구에도 적극 참여하고 있다. 개인 프로젝트뿐 아니라 협력·합동 프로젝트를 겸하면서, 모든 그룹원들이 에너지시스템 분야의 드림팀이 되었다고 자부한다. 에너지 산업 관련해 기술과 친환경성을 동시에 잡기 위한 이 그룹의 앞으로의 미래가 청정해 보인다.
