한국에너지기술연구원(원장 이기우)은 박현설 박사팀이 개발한 미세먼지 처리용 백필터(Bag-filter) 집진기의 핵심기술인 ‘이중 원주형 압축공기 분사 장치 기술’을 국내 중소기업인 ㈜환웅정공에 기술이전 했다고 밝혔다.

에너지연이 개발한 기술의 핵심은 효율적으로 개선된 압축 공기 분사 장치를 통해 백필터 내부로 유입되는 공기량을 극대화했다는 데 있다.

석탄발전소와 제철소 등 산업공정에서 발생하는 미세먼지의 농도는 황사의 1만배에 달하며 굴뚝으로 빠져나가기 전 주머니 모양으로 구성된 백필터에 포집 된다.

이후 백필터 표면에 먼지가   가득 쌓이면 압축공기가 분사돼 백필터를 팽창시켜 먼지를 털어내는데 이를 탈진이라 한다. 굴뚝을 통해 밖으로 빠져나가는 대부분의 미세먼지는 이러한 백필터 탈진과정에서 발생한다.

따라서 공기 중으로 배출되는 미세먼지량을 줄이기 위해서는 필터를 털어내는 탈진 횟수를 줄여야 하는데, 백필터 내부로 유입되는  공기량을 늘리게 되면 탈진 효과가 증대되기 때문에 결과적으로 백필터 탈진 횟수를 줄이게 되고 외부로 빠져나가는 미세먼지도 줄일 수 있게 된다.

에너지연의 압축공기 분사 장치 기술을 이용하면 백필터 내부로  유입되는 탈진공기량이 늘어나 탈진 횟수가 반으로 줄어들기 때문에 기존 기술대비 백필터 사용수명을 2배 이상 연장할 수 있고 백필터를 통과해 대기 중으로 배출되는 미세먼지의 농도도 50% 이하로 줄일 수 있다.

압축공기 분사 시, 미세한 간극을 가진 두 개의 원주형 슬릿을 통해 압축 공기가 빠르게 분사되면서 주변의 압력이 낮아지게 되고, 이 때 압력이 낮아진 곳으로 주변 공기가 유입돼 전체 공기량이 늘어나게 되는 원리다.

이번 기술은 에너지기술연구원이 2007년에서 2010년까지 연구해 확보한 특허기술을 성능개선을 통해 상용화한 것으로 제철소,  발전소, 주조공장, 시멘트공장, 소각시설과 같이 다량의 먼지를  배출하는 산업 분야에 적용될 수 있다.

국내 미세먼지 배출량의   약 75%가 산업공정으로부터 나오기 때문에 상용화될 경우 미세먼지 저감에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

또한 이중 원주형 압축공기 분사 장치 기술은 ㈜환웅정공과의 기술이전을 통해 이미 제품화 단계에 접어들어 단기간 내에 시장진입이 가능하다.

특히 중국과 일본에서 특허등록을 완료래 5000억원 규모의 국내 시장뿐만 아니라 연간 5조원 이상의 집진기 시장을 보유한 중국과 고성능 집진기술에 대한 수요가 높은 일본 시장에 진출해 30% 이상의 시장점유율을 확보하는 것을 목표로 하고 있다.

연구책임자인 박현설 박사는 “이번 기술이전 계약과 향후 사업화를 통해 산업 분야에서 배출되는 미세먼지 농도를 저감함으로써 국내 대기환경 개선에 실질적으로 기여할 것으로 기대하고 있으며, 집진기 수요기업에는 환경비용을 줄일 수 있는 기회가 될 것”이라고 밝혔다.

에너지기술연구원 이기우 원장 역시 “최근 국내 환경 분야의 주요 현안인 미세먼지 문제를 해결할 핵심기술”이라며, “향후 국내뿐만 아니라 세계 최대시장인 중국과 이웃국인 일본에서도 시장점유율을 확대해 나갈 수 있도록 지원할 것”이라고 밝혔다.