대한전기협회는 11월 24~25일 대전 리베라호텔에서 ‘제6회 KEPIC 환경기술 세미나’를 개최하고, 화력발전소의 미세먼지 대책에 대한 논의를 펼쳤다.

#발전사, 노후 석탄화력 폐지 추진
전력그룹 소속 남동·중부·서부·남부·동서 등 발전5사는 석탄화력 미세먼지에 대한 국민들의 우려를 불식시키기 위해 다양한 저감 대책을 지속적으로 추진해 나간다는 계획이다.

대한전기협회, 발전5사, 한전산업개발이 공동으로 11월 24일부터 이틀간 대전 리베라 호텔에서 개최한 ‘2016 KEPIC 환경기술 세미나’에서 백강수 동서발전 차장은 ‘석탄화력 미세먼지 현황과 대책’에 대한 주제발표를 진행했다.  

발표 자료에 따르면 우선 발전회사들은 정부 정책에 따라 30년 이상 운영된 노후 발전소 10기에 대해 연료전환 또는 폐지키로 했다.

서천화력 1,2호기(2018.9), 삼천포화력 1,2호기(2020.12), 호남화력 1,2호기(2020.12)는 폐지하고, 보령화력 1,2호기는 바이오매스로, 영동화력 1,2호기는 LNG로 연료 전환하는 것을 검토한다는 계획이다.

운영 중인 화력발전소에 대해서도 단기와 장기로 나눠 저감계획을 추진한다. 단기적으로는 석탄화력 53기에 대해 2018년까지 2,400억 원을 투입, 계획예방정비 기간 중 환경설비를 집중 보강함으로써 2015년 대비 약 25% 이상 감축키로 했다.

장기적으로는 석탄화력 43기를 대상으로 2018년부터 3조 9,600억 원을 투자해 고용량·고효율 환경설비를 교체해 나가기로 했다.

건설 중인 석탄화력 20기는 설계변경 등을 통해 환경영향평가 협의기준 대비 50% 이상 감축한다는 계획이다.

이를 통해 장기적으로 모든 석탄발전소의 배출농도를 세계적인 수준인 SOx(15ppm), NOx(10ppm), 먼지(3㎎/S㎥) 이하로 감축키로 했다. 참고로, 우리나라 석탄화력의 경우 황산화물, 질소산화물, 먼지 등 오염물질을 전체 배출량(162만톤, 2013년 기준) 대비 약 11%(18만톤) 정도 배출하고 있다.

또한 전구물질로 알려진 황산화물과 질소산화물이 미세먼지로 전환되는 메커니즘을 규명해 효과적인 저감방안을 마련할 수 있도록 연구 과제를 추진하고 있다.

특히 동서발전의 경우 기획재정부 중점협업과제로 비산먼지 예방, 경과개선, 지역농촌경제 활성화를 위해 ‘발전소 회처리장 목초지 조성’ 사업을 추진 중이다.

#2차 생성 초미세먼지 양 직접 배출량보다 3배 더 많아
초미세먼지의 효과적인 저감을 위해서는 직접 배출되는 경우와 배출 후 화학적 반응으로 인해 미세먼지로 전환되는 2차 생성 부분 모두를 고려한 대책이 마련돼야 한다는 지적이다.

이날 김법정 환경부 기후대기정책과 과장은 ‘미세먼지 현황과 향후 정책방향’에 대한 특강을 통해 “직접 배출되는 초미세먼지 양보다 2차 생성되는 양이 약 3배 더 많다”고 설명했다.

수도권 지역의 경우 전체 초미세먼지 배출량 중 발전소에서 직접 배출하는 양은 약 3%에 불과하지만, 2차 생성분까지 합하면 약 11%에 달한다.

김용표 이화여대 교수도 “화력발전소에서 배출되는 질소산화물, 황산화물, 유기화합물 등이 화학적 반응을 일으키며 2차로 초미세먼지를 생성하는데, 어느 오염물질을 줄이는 것이 초미세먼지를 저감하는데 도움이 되는지는 더 연구를 해봐야 한다”고 강조했다. 

실제로 황산화물 배출만 줄일 경우 초미세먼지 농도가 증가한다거나, 질소산화물 배출만 줄일 경우 오존과 초미세먼지 농도 증가를 유도할 수도 있다는 연구결과들이 존재한다.

이에 따라 김법정 환경부 과장은 “직접 배출되는 미세먼지에 대한 대책만으로는 효과를 볼 수 없다”며 “2차 생성 및 지역별 기여율을 고려해 대책을 마련해야 한다”고 밝혔다.

이와 관련, 정부는 11월 11일 과학기술을 통해 미세먼지 문제에 대한 근본적·혁신적 해결을 지원하기 위한 ‘과학기술기반 미세먼지 대응 전략’을 미래창조과학부·환경부·보건복지부 합동으로 발표한 바 있다.

정부는 이 전략에 따라 2017년부터 3년간 우선 423억 원(정부안 기준)을 투자해 미세먼지 대응 기술개발을 추진할 범부처 단일사업단을 발족할 계획으로, 특히 초미세먼지 2차 생성 메커니즘 규명 및 유해 성분 분석, 집진·저감 기술의 획기적 성능개선 등 위해성 해소에 초점을 맞춘다는 방침이다.

# 석탄화력 미세먼지 배출량 발표
석탄화력의 미세먼지 배출량에 대한 조사결과도 발표됐다. 천성남 한전 전력연구원 책임연구원은 보령·태안·당진 등 충남권 3개 석탄화력 6개 호기의 배출가스 및 주변 20km 지역의 미세먼지 농도를 측정·분석한 결과를 이날 발표했다.

분석 결과, 3개 발전소 굴뚝에서 배가스 중의 총먼지, 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5) 농도는 각각 4.63mg/Sm3, 1.38mg/Sm3, 0.80mg/Sm3로, 향후 500MW급 발전소를 기준으로 강화되는 허용기준인 10mg/Sm3 대비 낮은 수준이었다.

무엇보다 주목할 부분은 미세먼지 농도가 발전소와의 거리가 아니라 발전소가 위치한 지역에 따라 차이를 보였다는 점이다. 즉, 이는 대기 중 미세먼지 농도의 경우 측정지점 인근의 오염물질 배출특성에 더 많이 영향을 받는다는 것을 의미한다.

이번 측정은 충남권 3개 발전소를 대상으로 사전조사 형식으로 진행된 것으로 올 12월부터 추진할 정부과제를 통해 전국 발전소를 대상으로 미세먼지 배출 특성과 대기 중에서의 거동을 평가해 미세먼지 개선을 위한 발전분야의 대책 수립 방안을 제시할 예정이다.

#미세먼지 관심 반영 300여명 참석
‘2016 KEPIC 환경기술 세미나’는 정부 및 관련 분야 전문가들이 모여 석탄화력의 미세먼지 저감 대책을 논의하고, 해결방안을 모색하기 위해 마련됐다.

최근 미세먼지에 대한 높은 관심을 반영하듯 이날 행사에는 정부, 산업계, 학계 등 약 300여명이 대거 참석해 주제 발표 및 토론을 이어갔다. 

첫날에는 ▲미세먼지 현황과 향후 정책방향(환경부 기후대기정책과 김법정 과장) ▲초미세먼지 문제 : 과학적 이해와 정책(이화여대 김용표 교수)에 대한 특강에 이어, ▲발전사 미세먼지 저감대책(동서발전 백강수 차장) ▲대기질 감시기술(KIST 배귀남 박사) ▲미세먼지 배출 특성 및 대응기술(전력연구원 천성남 책임) 등에 대한 주제발표 및 토론이 진행됐다.

둘째 날에는 ▲표준석탄화력 환경설비 성능개선안(한국전력기술 이영일 부장) ▲습식·건식 탈황설비 특성비교(KC코트렐 원종웅 상무) ▲영흥화력 환경설비 현황 및 개선계획(남동발전 정순현 차장) ▲미세먼지 감축 설비운전 방안(한전산업개발 임광수 부장) ▲석탄화력 초미세물질 저감 고찰(두산중공업 문상철 기술고문) 등 전문가들의 미세먼지 저감 대책에 대한 주제 발표가 진행됐다.

발표에 앞서 김종해 전기협회 KEPIC 처장은 환영사를 통해 “최근 미세먼지에 대한 관심과 염려가 커지면서 미세먼지가 국민의 안전과 건강을 위협하는 중대한 문제로 부각되고 있다”면서 “전력산업계는 기존의 적극적인 환경설비 개선 노력 위에 세계 최고 수준의 배출기준 적용과 배출저감 시설을 갖출 것을 요구받고 있다”고 강조했다.

그러면서 “정부의 미세먼지 관리 특별대책이 발표됐고 중장기 과제인 (추)미세먼지 대응 기술개발 국가전략 프로젝트가 추진 중에 있다”고 덧붙였다.

이에 “산업계와 전문기관들이 정부의 정책에 맞춰 미세먼지 문제해결을 위해 적극 노력하고 있는 중에 기술 및 정보교류에 의한 시너지효과를 위해 세미나를 마련하게 됐다”고 배경을 설명하면서 “대기분야 정책 특강을 비롯해 미세먼지 이론 및 감시, 미세먼지 저감대책과 대응기술, 설비개선 등을 심도 있게 논의하는 장이 될 것”을 당부했다.

한편, 올해로 6회째를 맞는 이번 세미나는 새롭게 개발된 표준 소개와 최신 미세먼지에 대한 환경기술 동향, 현장의 미세먼지설비 운영상 문제 및 개선 등 주요 이슈들이 심도 있게 논의됐다.

◆‘화력미세먼지 대책 세미나’ 주제발표를 요약했다.

이날 세미나 특강은 ‘미세먼지 현황과 향후 정책방향’(김법정 환경부 기후대기정책과 과장)=우리나라의 미세먼지 오염도는 2000년대 이후 지속적으로 개선되는 추세였으나, 2013년부터 정체됐고, 국민들이 실생활에서 체감하는 오염도는 오히려 높아지고 있다.

더구나, 우리나라는 주변국 영향과 여름철 강우집중 등으로 미세먼지 관리에 불리한 여건에 있어, 단기간 내에 선진국 수준으로 개선하기는 어려운 상황이다.

이에 정부는 미세먼지가 국민의 안전과 건강을 위협하는 중차대한 환경난제임을 인식하고 미세먼지 문제를 해결하기 위해 관계부처 합동으로 총력 대응하기 위해 ‘미세먼지 관리 특별대책(‘16.6.3)’과 후속 세부이행계획(7.1)을 마련했다.

이번 특별대책의 목표는 ‘제2차 수도권 대기환경관리 기본계획(‘15∼’24)‘의 미세먼지 개선목표(20㎍/㎥)를 서울 기준(PM2.5) 당초 2024년에서 2021년으로 3년 앞당겨 달성하는 한편, 향후 10년인 2026년에는 파리 등 유럽 주요도시의 현재 수준인 18㎍/㎥으로 개선하는 것을 목표로 한다.

미세먼지 특별대책이 국민의 단기적 개선 기대를 충족시키는 데는 한계가 있을 수 있으나, 기존 어느 대책보다 진일보한 실효적 대책으로 평가할 수 있다.

특히, 그간 관계부처(기재부·산업부·국토부)가 소극적 입장에서 적극적·주관자적 자세로 대책수립에 동참함으로써 경유의 에너지상대가격 조정여부 공론화, 노후화력발전소 친환경적 처리, 모든 노선버스의 CNG버스화 등 신규대책을 대폭 반영했다.

또한 대책의 기본방향은 크게 5가지인데, ①국내배출원의 과학적 저감 ②미세먼지와 CO2 동시저감 신산업 육성 ③주변국과의 환경협력 ④예·경보체계 혁신 ⑤전 국민이 미세먼지 저감에 참여하되 서민부담은 최소화하는 것 등으로 미세먼지와 관련한 대책을 총망라했다.

정부는 관계부처 합동으로 ‘미세먼지 대책 이행추진TF’를 구성·운영해 이행상황을 점검하고 보완대책을 검토하고 있다.

또한 동절기 고농도 미세먼지에 대비해 불법연료 사용 특별단속 등 취약지역 집중점검 등을 실시하는 한편, 향후 미세먼지 대책이 차질 없이 이행될 수 있도록 만전을 기해 나갈 것이다.

▲‘초미세먼지 문제:과학적 이해와 정책’(김용표 이화여대 교수)=(초)미세먼지와 그로 인한 스모그로 인해 많은 국민들이 불안해하고 있다. 언론에서 다루는 초미세먼지에 대한 기사 건수가 2013년 이후 급증하고 있고, 초미세먼지는 전 국민의 관심사가 됐다.

초미세먼지 농도가 높을 것으로 예보된 날에는, 운동이나 야외활동을 취소하고 마스크를 온 가족이 착용하는 등 나름대로 대처하는 가정이 늘고 있다.

정부에서는 2013년 12월에 미세먼지 종합대책을 수립하여 시행하고 있다. 또한 2016년 6월 정부에서는 국민의 불안을 해소하기 위해 범부처적으로 미세먼지 관리 특별대책을 발표하고, 이의 실효성을 확보하기 위해 국가전략프로젝트의 하나로 ‘과학기술기반 (초)미세먼지 솔루션 개발 사업’을 기획하고 있다.

이 발표에서는 △왜 초미세먼지가 문제가 되는지를 설명하고 △왜 과학적 이해가 초미세먼지 정책 수립과 시행 등 문제 해결에 필수적인지를 논의하고 △앞으로의 초미세먼지 관리 방안을 요약했다.

▲‘발전사 미세먼지 저감대책’(백강수 동서발전 차장)=최근 미세먼지에 대한 국민적 관심과 우려가 크게 증가해 사회적 이슈가 되고 있으며, 석탄화력발전소가 미세먼지의 주요 원인으로 지목되고 있다.

미세먼지 발생원은 황사, 화산활동, 꽃가루, 파도에 의한 염분 등 자연적인 것과 화석연료 연소, 자동차, 산업 생산 공정, 바이오매스 연소 등 인위적인 것이 있다. 인위적으로 발생되는 미세먼지는 미세먼지의 형태로 직접배출 되는 것과 황산화물, 질소산화물 등 배출된 물질이 미세먼지로 전환되는 간접배출이 있다.

2016년 발표된 국제에너지기구(IEA) 자료에 따르면 전 세계적으로 오염물질 배출량중 황산화물의 99%, 질소산화물의 99%, 미세먼지의 85%, CO의 92%가 발전소, 산업체, 수송, 가정용 등 에너지 사용과 관련된 것으로 보고하고 있으며, 국내에서는 2013년 기준으로 황산화물, 질소산화물, 먼지 등 주요 오염물질 162만톤이 배출됐다.

국내 황산화물의 주요 배출원은 생산공정과 에너지산업 등이며, 질소산화물은 차량 등 이동오염원이 주요 배출원이다. 석탄화력발전소는 황산화물, 질소산화물, 먼지 등 약 18만톤의 오염물질을 배출해 전체 배출량의 11%를 차지하고 있다.

발전사는 석탄발전소에 대한 대대적인 환경설비 보강 및 고용량, 고효율 설비로의 교체를 추진한다. 이를 통해 단기적으로 2018년까지 2015년 대비 오염물질 배출량을 25% 이상 감축하고, 장기적으로는 모든 석탄발전소의 배출농도를 세계적인 수준인 SOx(15ppm), NOx(10ppm), 먼지(3㎎/S㎥) 이하로 감축할 계획이다.

또한 전구물질로 알려진 황산화물과 질소산화물이 미세먼지로 전환되는 메카니즘을 규명해 효과적인 저감방안을 마련 할 수 있도록 연구 과제를 추진하고 있다.

▲‘대기질 감시기술’(배귀남 한국과학기술연구원 박사)=최근 국민적 관심사로 떠오른 미세먼지는 대표적 대기오염물질로 호흡기질환, 심혈관질환 등 우리의 건강을 위협하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 정부에서는 기준성 오염물질에 대한 대기환경기준을 설정하고, 이를 만족시킬 수 있도록 발전소, 자동차 등 주요 배출원의 대기오염물질 배출량을 관리하며, 대기측정소에서 기준성 오염물질의 농도를 상시 모니터링하여 대기환경기준의 만족 여부를 판단해 환경정책에 반영하고 있다.

이러한 정책에 힘입어 미세먼지의 연평균 농도가 지속적으로 감소하다가 근래에 더 이상 감소하지 않고 정체 상태이고, 일반인이 체감하기 쉬운 고농도 스모그 현상이 더 빈번하게 발생되고 있다.

이것은 배출원에서 기체상태로 배출된 오염물질이 물리화학반응을 통해 입자로 변환되는 양이 많기 때문인 것으로 추정된다. 이러한 원인을 정확하게 밝혀 정책에 반영하기 위해서는 지금까지 간과하였던 과학적 규명과 국민적 관심이 높은 건강영향을 보다 상세하게 규명할 수 있는 대기질 감시가 뒷받침되어야 한다.

현재 발전소와 같은 대형 사업장의 굴뚝에 자동측정기기(TMS)가 설치돼 총 먼지의 배출량이 실시간으로 감시되고 있는데, 크기가 고려된 미세먼지 또는 초미세먼지가 추가로 감시되어야 하고, 지금까지 관리되지 않은 응축성 먼지의 감시도 필요하다.

또한, 굴뚝에서 배출된 다양한 오염물질이 대기로 확산되는 양상을 3차원적으로 감시할 수 있는 이동측정차량(Mobile Laboratory)이나 벌룬, 드론 등을 이용한 최신 대기질 감시 기술의 적용도 필요하다.

측정을 보완할 수 있는 대기질 모델링 기술도 병행해 배출원의 영향을 다양한 측면에서 분석하여 정책에 반영하는 노력이 지속적으로 수행되어야 한다.

▲‘화력발전소 미세먼지 배출 특성 및 대응기술 개발’(천성남 전력연구원 책임)=한국전력공사 전력연구원은 충남지역에 위치한 보령, 태안 및 당진의 3개발전소 배출가스 및 주변 20km 지역의 미세먼지농도를 측정하고 그 성분을 분석한 결과 미세먼지 직접 배출량이 그다지 높지 않으며 발전소 주변 환경농도 중의 미세먼지 농도에 미치는 영향도 크지 않음을 밝혔다.

이번 조사에서는 화력발전소 배기가스 계통에 있는 탈질설비, 전기집진기 및 탈황설비와 같은 오염제어설비를 거치면서 미세먼지의 거동 특성을 평가했으며 먼지와 미세먼지의 99% 이상은 전기집진기에서 제거되고 여기에서 제거되지 않은 미세먼지는 흡수액을 분무하는 습식 탈활 설비에서 추가적으로 30% 이상 제거돼 전체 공정에서 99.9% 이상 제거되는 것으로 나타났다.

이와 같은 결과로 굴뚝에서 배출되는 배기가스 중의 먼지, 미세먼지 PM10, 미세먼지 PM2.5 농도는 각각 4.63 mg/Sm3,1.38mg/Sm3및 0.80 mg/Sm3으로 나타났다. 현재 화력발전소의 먼지의 배출허용기준은 총 먼지기준으로 정해져 있고 향후 500MW급 발전소를 기준으로 강화되는 허용기준 10 mg/Sm3을 적용해도 현재의 배출 농도는 기준의 50% 이하이며 미세먼지 농도는 이보다 훨씬 낮은 수준이었다.

발전소 인근에서 측정된 환경대기 중 미세먼지 농도는 환경기준의 약 60% 수준으로 발전소로부터 거리에 따른 차이는 보이지 않았으며 발전소가 위치한 지역에 따른 차이를 보여 대기 중 미세먼지 농도가 측정지점 인근의 오염물질 배출특성에 영향 받는 것으로 나타났다.

이번 측정은 충남권 3개 발전소를 대상으로 사전조사 형식으로 진행된 것으로 올해 12월부터 추진할 정부과제를 통해 전국발전소를 대상으로 미세먼지 배출특성과 대기 중에서의 거동을 평가해 미세먼지 개선을 위한 발전분야의 대책 수립 방안을 제시할 예정이다.

▲‘표준석탄화력 환경설비 성능 개선안’(이영일 전력기술 부장)=지난 6월 3일 정부에서 발표한 ‘미세먼지관리 특별대책’에 따라 기존 석탄화력발전소의 환경설비에 대한 전반적인 성능 개선이 요구됐다. 초미세먼지 저감은 단순히 집진설비 개조만으로는 불가능하며 탈황 및 탈질설비를 포함한 전체 발전소 대기환경설비의 개선을 통해서만 달성이 가능하다.

특히 대용량 석탄화력발전소가 밀집되어 있는 충남에 위치한 보령, 태안, 당진화력 등은 현재 가장 엄격한 배출농도 설계기준을 가지고 있는 영흥화력 5,6호기 수준으로 성능을 향상시켜야 한다. 따라서, 기존 환경설비들의 제거 효율을 각각 SOx는 90%→98%, NOx는 60%→93.3%, 먼지는 99.4%→99.9% 로 향상시켜야 한다.

이를 위해 탈황설비는 흡수탑 계통의 전반적인 개선과 가스재열기 형식을 Non-leakage 형식으로 개선이 필요하며, 탈질설비는 추가적인 탈질 촉매의 설치가 요구된다. 또한 전기집진기는 기존 건식집진기 후단에 Bag Filter 등을 추가하는 Hybrid 집진설비 또는 습식 전기집진기의 설치가 필요하다.

▲‘습식·건식·반건식 탈황설비 개요 및 특성비교’(원종웅 KC코트렐 상무)=국내 화력발전소들은 적극적인 환경오염물질 배출 억제 정책을 바탕으로 선진국에 비해 손색이 없는 환경오염방지기술을 보유하고 있고 배출 농도 역시 선진국에 비해 높지 않게 관리되고 있음에도 불구하고 대규모 고정 발생원이라는 오명과 함께 올해 들어 위력을 떨쳤던 초미세 분진으로 인한 대기 환경 악화로 인한 사회적 관심으로 인해 기존 화력발전소의 운영에 있어 또 다른 도전 과제를 제시받게 됐다.

문제가 되고 있는 초미세 분진은 발전소를 포함한 사업장은 물론, 이동 오염원을 통해 대기로 배출되나 상대적으로 관리가 용이하고 절감 효과를 상대적으로 쉽게 확인할 수 있는 화력발전소에 대한 환경오염물질 배출기준 강화가 정부 방침으로 결정됐고, 이를 달성하기 위한 신규 기술의 적용이 불가피하게 됐다.

문제가 되는 미세 분진은 고형 물질과 응축 물질로 구성되므로 응축 물질의 전구물질인 가스상 오염물질에 대한 저감이 반드시 필요하다.

이러한 미세 분진에 대한 배출 규제 강화는 기존 사업장이 보유한 BAT 기술을 한 단계 더 업그레이드할 필요성이 대두됐고 기존 방식과는 다른 접근이 필요하게 됐다.

Non Leakage GGH와 저저온 ESP 그리고 Wet ESP 적용이 이에 대한 해결책으로 검토되고 있으며, 이를 어떤 조합으로 적용하느냐에 대한 공정 기술 개발이 필요한 시점이다. 국내 화력발전소에서는 이러한 기술 중 Non Leakage Type GGH와 저저온 ESP 기술이 이미 적용되어 운영되고 있고 이 기술을 어떤 방식으로 최적화내지 국산화도를 혁신적으로 높일 것인가가 국내 기술진의 또 다른 과제이다.

이와 함께 낮아진 환경오염 물질 배출 기준에 부합한 최적의 운영 기술 개발이 필요하며 기존 설비에 대한 성능개선과 운영 최적화 기술 역시 이러한 배출 기준 강화에 필수적인 요소이다.

향후 청정 대한민국을 건설하자는 확고한 의지와 국산화도를 극대화시키는 방향으로의 기술 개발이 이뤄졌으면 하며, 이 과정에 KC코트렐이 조금이라도 일조할 수 있는 기회가 주어지길 희망한다.

▲‘영흥화력 환경설비 및 개선 계획’(정순현 남동발전 차장)=남동발전은 5개 발전소 설비용량 10,326MW으로 국내 총 설비용량의 10.12%를 차지하고 있으며, 영흥본부는 총 설비용량 5,145MW로 수도권 전력의 23%를 책임지고 있다.

남동발전 영흥본부는 수도권에 위치한 국내 최대용량의 발전소로 수도권 대기오염영향을 최소화하기 위해 엄격한 배출허용기준으로 관리되고 있으며, 세계 최고수준의 대기오염방지설비를 설치 운영하고 있다.

영흥본부는 황산화물 배출 최소화를 위해 국내 최초 Non-Leakage형 탈황설비를 적용해 기존 탈황설비보다 효율을 약 5~8% 향상시켰으며, 배출허용기준의 50% 수준으로 저감하고 있다.

질소산화물 배출 저감을 위해 대용량의 선택적촉매환원(SCR)형 탈질설비를 설치해 청정연료인 LNG 발전소 수준 이상의 질소산화물 배출저감을 실현했다. 또한, 국내 최초 저저온형 전기집진기를 채용해 먼지 배출농도를 1㎎/S㎥ 수준으로 저감했다.

남동발전은 현재수준에 만족하지 않고, 대기오염물질 배출저감을 위해 지속적인 환경설비 개선보강 및 교체, 신기술 개발을 위한 R&D 투자를 확대하고 있다. 먼저, 타호기 대비 배출농도가 높은 1,2호기 환경설비에 대해 단기적으로는 설비개선 및 보강을 통해 저감하고, 장기적으로는 환경설비를 고효율설비로 전면 교체해 대기오염물질을 최소화할 계획이다. 또한, 초미세먼지 저감을 위한 습식 전기집진기술을 정부과제로 진행하고 있으며, 특수광원을 이용한 탈황기술 개발 등 R&D 사업을 진행하고 있다.

남동발전은 현재의 수준에 만족하지 않고, 지속적인 환경설비 개선 및 R&D 투자확대를 통해 세계최고 친환경 발전회사의 명성을 이어갈 것이다.

▲‘미세먼지 감축 관련 환경설비 운전 방안’(임광수 한전산업개발 부장)=최근 석탄화력 발전소의 미세먼지에 대한 많은 문제점을 제기하고 있는 환경 속에서 석탄화력 발전소의 오염물질 배출현황을 확인하고, 정부 및 지자체에서 강화하고자 하는 대기오염물질 배출허용기준에 대해 알아본 후 이에 강화될 것으로 예상되는 배출허용기준에 적합하도록 석탄화력 발전소내의 환경설비 운전의 효율향상에 노력하고자 한다.

첫째 전기집진기 운전에 있어 기존의 운전방식에서 효율을 극대화하는 운전을 통해 전기집진기의 하전량, 추타설비 및 포집된 먼지 이송설비 등의 최적운전 방안을 도출해 먼지발생을 최소화 하고자 하는 노력을 하고 있다.

둘째 탈황설비 운전은 흡수탑에서의 황 성분 제거를 위한 반응조건을 향상하고자 흡수탑 운전변수인 pH, Density, Cl 및 석회석 입도율 등을 상향해 운전하며, 또한 흡수탑 재순환펌프의 운전기준의 상향을 통하여 배기가스와 석회석 슬러리의 반응을 향상시켜 탈황설비 효율 상향운전을 하고 있다.

이와 같은 석탄화력 발전소의 대표적인 환경설비인 전기집진기와 탈황설비 운전변수의 최적화 상향운전을 통해 석탄화력 발전소의 오염물질 배출 최소화에 노력하고 있으며, 중장기적인 설비 개선활동을 통해 환경 변화에 적극적으로 대처하도록 준비하고 있다.

▲‘국내 석탄화력 초미세물질 저감 고찰’(문상철 두산중공업 기술고문)=화석 연료 연소에 따른 배출 물질 별 상관관계를 분석 후 각 배출 물질의 저감 기술의 적용과 실제 문제점을 확인했다.

보일러 type과 운전 pattern, 연료별 특성에 따라 각 오염 방지기기 들의 적용 실례를 들어 설명하는 부분은 미분탄 보일러, 유동층보일러 및 유류 연소보일러 : 전기집진장치, 백필터, 건식탈황설비, 습식탈황설비, 선택적 촉매 질소산화물 환원법, 비촉매 질소 산화물 환원법, 환원제 종류 등이다.

1차 2차 미세 분진의 저감에 있어서 문제점고 대책은 입자상 물질, 황산화물, 질소산화물, 일산화탄소, 유기물질, 미량금속, 산성가스, 환경 누설 물질, 온실가스 등으로 응축 물질 측정 및 한계 그리고 응축물질 및 초미립자 제거를 하고 있다.