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미세먼지 방지 및 저감을 위한 환경소재 기술 동향

발전소 분야 미세먼지 저감기술

이 재 구 _ 한국에너지기술연구원 FEP융합연구단 단장

1. 개요

최근 미세먼지로 인한 삶의 질 악화가 이슈화 되면 서 그 주요원인 중 하나로 석탄화력발전소가 지목 되고 있다. 따라서 정부는 석탄화력발전소에 대한 정책기조를 미세먼지 배출량 을 줄이는 방향으 로 추진하고 있다. 그동안 미세먼지 관련 국가 정책으 로 미세먼지 관리 특별대책(2016.6.), 산업부와 발전 5사 미세먼지 저감 이행협약(2016.12.), 미세먼지 관 리 종합대책발표(2017.9.), 미세먼지기술개발 로드맵 마련(2018.9.), 미세먼지 배출허용기준강화(2019.1.), NOx 배출부과금제 시행(2020.1.)등을 통하여 다 양한 분야에서의 미세먼지 저감 방안을 마련하였 다. 이중 화력발전 분야에서는 30년 이상 된 노후 발전기 10기 폐쇄와 수명이 오래된 발전소의 성능 개선 및 환경설비 투자를 추진해 나아가고 있다. 또 한 2017년 3월에는 급전순위에서 경제성뿐만 아니 라 온실가스, 미세먼지 및 안전등에 미치는 영향을 종합적으로 고려하도록 하는 전기사업법 개정안이 마련되었다. 2017년 6월부터는 미세먼지 감축을 위 해 노후 석탄화격발전소 8기에 대하여 가동제한을 시행하고 있다. (1),(2)

석탄은 지구상에서 가장 풍부한 에너지 자원중 하나이나, 다량의 오염물질을 함유하고 있어서 전력 생산을 위해서 청정하게 이용하기 위한 대기오염물 질을 제거하는 신기술 개발이 요구되고 있다. 석탄 화력 발전소 구성은 연료를 분쇄하여 보일러에 투 입한 다음, 연소, 배기가스처리를 통하는 연료-배기 가스 부분과 물을 이용하여 연소열을 회수하고 이 를 터빈에 공급하는 물-증기 회로 부분으로 이루어 진다. 이중 대기 오염물질은 연료공급 후 연소 및 배 기가스 부분에서 형성되므로 이 계통에서 미세먼지 제거를 위한 설비들을 설치하게 된다. 일반적인 대 기오염물질 방지설비와 연계된 석탄화력발전소 공 정도는 그림1과 같다.

그림 1. 대기오염방지 기술이 연계된 일반적인 석탄화력발전 공정도

석탄의 청정이용 관련기술로는 그림2와 같이 지구 온난화 방지를 위한 CO 2 저감 대책과 대기오염을 억제하는 대기환경 보존대책으로 구분된다. 지구온 난화 방지를 위한 CO 2 저감기술로는 고효율 발전 기술, CO 2 포집저장기술, 탄소중립연료인 바이오매 스 이용기술이 있다. 지구온난화 방지기술은 파리기 후변화협약에 따라 전 지구적으로 온실가스감축을 위해 노력하고 있는 부분이며, 대기환경분야는 최근 국내 미세먼지 증가로 인해 국가적인 현안이 되었기 에 동북아 지역을 중심으로 이를 해결하기 위한 노 력이 필요한 실정에 있다.

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