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[단독} 지구온난화를 일시에 해결 고성능 선회식 소각로 환경문제 해결
200ton/day 폐기물처리 저온열분해
신·재생에너지 발전사업 고성능 선회식 소각로
옴부즈맨 기자 / 2020년 05월 08일
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↑↑ 포스코에 설치된 고성능 선회기식 소각로 사진 모습(사진 = ㈜엘씨엘 제공)
ⓒ 옴부즈맨뉴스

[포항, 옴부즈맨뉴스] 권병표·권민재 취재본부장 = 세간의 골칫거리라고 불려지던 각종 폐기물, 지구온난화 등 환경문제 해결이 어느 정도 가닥이 잡힐 것으로 보인다.

인류가 발전함 따라 발생하는 환경문제가 오랫동안 문제점으로 지적받는 것과 관련, 이를 해결하고 폐기물 등을 자원화 시키는 소각 기술이 최근 주목받고 있다.

소각에는 대표적으로 ‘선회식’ 기술이 사용되고 있다. 이 기술은 포스코의 집중 연구를 통해 개발됐으며 하루 200톤 이상 처리 가능한 고효율 친환경 기술로 알려졌다.

우선 이 기술에 사용되는 소각로 설비는 이중 원통형 구조로 형성돼 있다. 이를 통해 상온의 외부 공기가 내부 벽면을 따라 선회 하강해 에어커튼을 형성시킨다.

이 같은 매커니즘을 통해 소각로 중앙에서 발생하는 연소열이 벽면에 직접 닿는 것을 차단하므로 별도로 고온에 강한 물질을 내부에 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.


선회식 연소 장치의 메커니즘
↑↑ 소장치 구조 및 원리 모습 (사진 = (주)엘씨엘 제공)
ⓒ 옴부즈맨뉴스

또한 유입된 공기는 연료 부근 도달 시 연소로 발생하는 복사열에 의해 500도 이상 예열돼 열이 다 빠져 나갔던 기존 방식과는 차별화된다.

연료 주변에서는 선회를 위해 강한 와류가 형성된다. 이에 완전 연소가 이뤄지게 되고, 이로써 대기오염 물질을 현저히 감소시키게 된다.

이 기술을 이용하면 연료를 소각할 때 발생하는 ‘Ash’(연료소각 이후 발생되는 재)는 원심분리에 의해 자동 배출돼, 소각로 고장의주요 원인 중 하나로 꼽히는 ‘클링커’(녹지 않고 남은 덩어리) 발생을 낮추는 특장점이 있다.

선회식 소각로는 친환경 고효율 소각을 필요로 하는 개발도상국뿐만 아니라 노후설비 교체시기에 맞물린 선진국 시장에도 유용할 것으로 보인다.

선회식 소각로는 이밖에도 동급 △경쟁설비 규모대비 1/3 수준의 소형 단순 구조 설비 △기동‧소화 시간 1/10 단축 △석탄‧코크스‧폐타이어 등 다양한 폐연료 처리 △기술 활용 시 생기는 열을 통해 부가적인 전력 생산 및 에너지 공급사업 확장 등의 이점이 있다.

↑↑ 선회식 연소장치의 시스템(사진 = 씨엘씨 제공)
ⓒ 옴부즈맨뉴스

일각에서는 선회식 소각를 두고 “글로벌 폐자원 에너지화 시장에 새로운 역사를 쓰게 될 것”이라고 평가하기도 했다.


↑↑ 선회식 소각로의 특허(사진 = 씨엘씨 제공)
ⓒ 옴부즈맨뉴스


↑↑ 선회식 소각로의 특허(사진 = 씨엘씨 제공)
ⓒ 옴부즈맨뉴스

전 인류가 함께 고민해야 할 지구 환경의 미래 이산화탄소 농도 증가에 따른 지구 온난화, 무분별한 생활 쓰레기 매립과 해양 폐기물, 70억 인류 눈 앞에 직면한 각종 폐기물 처리 문제로 심각한 위기에 처한 지구, 특히 동남아시아는 수 천개의 팜농장에서 쏟아져 나오는 팜 부산물을 처리해야하는 상황이며 우리나라 역시 각종 쓰레기 처리와 환경문제로부터 자유롭지 못한 실정입니다.

최근 이러한 환경문제를 해결함과 동시에 자원화를 함께 이룰 수 있는 소각로 기술이 주목받고 있으며 대표적인 방식으로 스토커식, 유동상식, 선회식 소각 기술이 사용되고 있습니다.

이중 기존 소각로는 처리 용량의 한계가 있어 포스코는 집중적인 연구개발을 통해 하루 200톤 이상 처리 가능한 고효율 친환경 선회식 소각 기술을 사용화 하였습니다.

차별화로 앞서가는 친환경 기술 경쟁력, 선회원심력을 이용한 고성능 친환경 소각설비인 선회식 소각로, 본 설비는 이중 원통형 구조로 상온의 외부 공기가 내부 벽면을 따라 선회하강하여 에어커튼을 형성시킵니다.

이러한 매커니즘으로 소각로 중앙에서 발생하는 연소열이 벽면에 직접 접촉하는 것을 차단하므로 별도의 내화물을 사용하지 않는 구조적인 장점을 가지고 있습니다.

또한 유입된 공기는 연료 부근에 도달 시 연소로 발생하는 복사열에 의해 500도 이상 예열됩니다.

또한 연료 주변에서는 선회를 위해 강한 와류가 형성돼 완전 연소가 이뤄짐으로 대기오염 물질을 현저히 감소시킵니다.

끝으로 연료를 소각할 때 발생하는 Ash는 원심분리에 의해 자동배출됨으로써 소각로 고장의주요 원인 중 하나인 클링커 발생을 경감시키는 특장점이 있습니다.

선화식 소각로의 경쟁력을 살펴보면 동급 경쟁설비 규모대비 1/3 수준의 소형 단순 구조로 설비 고장율이 낮을 뿐만 아니라 기동, 소화 시간을 1/10 단출 시킬 수 있습니다.

이로 인해 실비비 30%절감 운영비 및 정비비 30%절감, 가동일 수 30일 이상 증가 등 수익성 측면에서 혁신적인 향상을 이뤄냈습니다. 동시에 소각 중에 발생하는 환경오염 물질인 일산화탄소와 질소산화물 다이옥신이 상대적으로 현저히 적게 발생함을 확인함으로써 글로벌 환경문제 솔루션 측면에 경쟁우위를 확보함으로 국내외 열병합 시장에 새로운 역사를 써 나갈 제품입니다.

또한 석탄, 코크스, 폐타이어, 생활페기물, 하수슬러지 등 다양한 폐연료를 처리할 수 있습니다.

이때 발생하는 열을 이용해 스팀과 전력을 생산함으로써 에너지 공급사업까지 확장할 수 있습니다. 앞으로 친환경 고효율 소각로를 필요로 하는 개발도상국 그리고 이미 성숙기에 진입해 노후설비 교체 시기에 직면한 선진국 시장을 향해 포스코 고유 기술로 제적된 성공적인 성능 검증을 통해 고객 맞춤 솔루션을 제공함으로써 글로벌 폐자원 에너지화 시장에 새로운 역사를 쓰게 될 것입니다.

선회식 소각로의 경쟁력을 살펴보면 동급 경쟁설비 규모대비 1/3 수준의 소형 단순 구조로 설비 고장율이 낮을 뿐만 아니라 기동, 소화 시간을 1/10 단출 시킬 수 있습니다.
또한 석탄, 코크스, 폐타이어, 생활페기물, 하수슬러지 등 다양한 폐연료를 처리할 수 있습니다.

이때 발생하는 열을 이용해 스팀과 전력을 생산함으로써 에너지 공급사업을 확장할 수 있습니다.

↑↑ 신생 에너지 발전소 시스템 원료(사진 = 씨엘씨 제공)
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