한전 전력연구원(원장 이중호)은 발전소 배출 미세먼지를 줄이기 위한 『입자응집 조대화』원천기술을 확보하였음. 전력연구원은 기존 집진기에서 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 입자응집 조대화 기술을 개발하기 위해 2020년 8월부터 한국남동발전(주), 한국중부발전(주), 한국서부발전(주), 한국동서발전(주)와 함께 연구과제를 수행해왔다.

현재 발전소는 연소과정에서 미세먼지를 저감하기 위해 고효율의 전기집진기를 설치하여 운영하고 있음. 전기집진기는 굵은 입자는 99.9% 이상의 높은 집진효율을 보이지만, 입자 크기가 작아지면 제거효율이 떨어지는 문제점이 있다.

입자응집 조대화 기술은 기존 전기집진기에서 사용하고 있는 직류영역 일부를 교류로 운영함으로써 전기집진기 내에서 입자의 왕복운동을 유도함. 이를 통해 입자 크기에 따른 이동속도 차이를 이용하여 입자 간 충돌로 응집을 일으킴으로써 미세먼지 크기를 성장시켜 입자의 제거효율을 향상시키는 기술이다.

전력연구원은 입자응집 조대화 현상을 전산 모의를 통해 확인 후 300m3/hr급 조대화 시스템을 구축하고, 발전소 운전조건을 모사하여 조대화 성능을 평가하였음. 이 기술을 통해 먼지의 직경을 0.57㎛에서 0.82㎛로 증가시키고, 초미세먼지의 제거효율을 70%에서 85%이상으로 향상시켰다.

현재 발전소 적용에 앞서 9,000m3/hr급 입자응집 조대화 시스템을 구축하여, Pilot급 공정의 성능검증과 실증설비 설계를 위한 운전 인자 등을 연구중이다.

입자응집 조대화 기술은 발전소에서 운영 중인 전기집진기의 부분 개조로 설비 개선 비용을 최소화하여 입자가 큰 미세먼지의 제거기술을 확보할 수 있는 장점이 있다.

전력연구원 관계자는 ”입자응집 조대화 시스템은 저비용 고효율로 미세먼지를 제거할 수 있는 기술로서, 발전사와 협의하여 2022년내에 적용처를 확정하고 발전소에 실증할 계획이다“라고 밝혔다.