GE 대기오염 방지기술로 국내 미세먼지 절감 기여
한국남동발전과 국내 환경플랜트전문기업 비디아이(BDI)가 올해 초 미세먼지 저감을 위한 환경설비 구축의 일환으로 삼천포화력발전소 5·6호기에 국내 최초로 습식전기집진기를 도입하기로 하고 지난 5월 GE를 습식전기집진기 공급자로 선정했다.
이 프로젝트는 내년 중순 준공을 목표로 진행 중이다. 2016년부터 한국전력공사 산하 5개 발전자회사는 오는 2030년까지 미세먼지 황산화물 및 질소산화물 저감설비 구축을 위해 11조6000억원을 투자하기로 결정하고 관련 사업을 진행하고 있다.
삼천포화력발전소에 습식전기집진기가 도입되면 기존 운영중인 건식전기집진기와 함께 미세먼지 배출량을 연간 1만톤 감축해 2015년 대비 미세먼지 배출량이 약 82% 줄어들 것으로 보고 있다.
습식전기집진기 도입으로 삼천포화력발전소는 세계에서 가장 엄격한 한국의 미세먼지 최저배출기준(3mg/Nm3)을 충족하게 된다. 1MWh 전력 생산 시 미세먼지 배출이 80g에서 15g으로 감축되며 이는 친환경 LNG 발전소가 1MWh 전력 생산 시 발생하는 미세먼지 배출량(15.4g)과 비슷한 수준이다.
습식전기집진 방식은 기존 건식전기집진 장치보다 효과적으로 미세먼지 배출량을 감소시킨다. 두 방식 모두 정전력을 이용해 배출가스 내 먼지를 분리하는 과정은 동일하다.
다만 건식전기집진 장치가 ‘추타’라는 기계적 충격을 가해 분리된 오염물질을 제거하는 것과는 달리 습식전기집진 장치는 물을 사용해 생성된 먼지를 씻어낸다. 이에 따라 보다 효과적으로 배출가스를 세정할 뿐 아니라 먼지가 재비산하는 건식전기집진 장치의 대표적인 문제점도 방지한다.
GE의 습식전기집진 장치의 가장 큰 장점 중 하나는 ‘적층설계(스택 디자인)’가 가능하다는 것이다. 발전소 성능개선 공사는 제한된 설치 공간이 큰 걸림돌로 작용한다.
하지만 GE는 적층설계 방식을 적용해 장치를 2층 구조로 설치해 차지하는 면적을 획기적으로 줄일 수 있다. 이 방식은 삼천포화력발전소에는 요구되지 않았지만 미국 내 발전소들에서 이미 그 효율성을 입증 받은 바 있다.
이준호 GE 스팀파워 사업부 상무는 “GE의 습식전기집진 기술은 국내 미세먼지 최저배출 기준을 충족하고 있으며 지난 50년간 세계 100개 이상의 발전소 및 산업플랜트가 이미 GE 기술을 도입해 사용중”이라고 말했다.
그동안 대부분 발전소에서는 먼지처리를 위해 건식전기집진기를 사용해왔으나 국내 미세먼지 규제가 강화됨에 따라 제철, 화학 등 특정 분야에서 소규모로만 사용해왔던 습식전기집진의 필요성이 어느 때 보다 중요해지는 추세다.
습식전기집진 시장은 중국, 대만 등 아시아 국가의 수요가 크게 견인할 것으로 예상된다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 아시아 국가들의 석탄화력발전량은 2000GWh 수준으로 유럽에 비해 10배나 높다.
또 미국과 유럽의 석탄화력발전소는 평균 연식이 42년으로 노후화된 반면, 아시아는 11년에 그쳐 향후 수십년 이상 계속 가동될 여지가 있다. 아시아 국가의 미세먼지 절감 대책과 맞물려 습식전기집진 장치의 아시아 시장 성장이 전망되는 이유다.
GE는 대기질 관리기술에서 관련 오랜 전문성과 경험을 보유하고 있다. 1965년 스웨덴 벡셰에 ‘대기질관리시스템(AQCS) 연구개발(R&D)센터’를 설립하고 탈질설비, 전기집진 및 여과집진설비 그리고 탈황설비 기술까지 강력한 R&D 역량과 최첨단 기술을 바탕으로 AQCS 연구에 전념하고 있다.
R&D센터는 환경 제어 솔루션 분야에서 80년 이상 축적한 노하우와 더불어 고숙련 엔지니어, 테크니션과 함께 전기집진(ESP) 기술 개발에 주력해 폐기물에너지화, 석유·가스, 비철, 펄프·제지 등 다양한 산업에 운영 비용이 절감된 경쟁력 있는 ESP 솔루션을 제공하고 있다.
한편 최근 정부가 발표한 3차 에너지기본계획에 따라 석탄화력발전은 대폭 줄어들 예정이지만 석탄화력의 비중은 당분간 상당한 수준으로 유지될 것으로 보인다. 여기에 9차 전력수급기본계획이 곧 발표되면 환경 규제는 더욱 강화돼 이에 따른 환경설비 시장도 함께 성장할 것으로 관측된다.
석탄화력발전소가 강화되는 환경규제 추세에 따라 미세먼지 감축에 적극적인 가운데 GE 등 최첨단 환경 기술이 주목받을 것으로 기대된다.