외출을 할 때마다 미세먼지 농도를 체크해야 하는 안타까운 현실이 몇 년째 반복되고 있죠. 깨끗한 공기, 파란 하늘이 당연하게 느껴졌던 날들이 그립기만 한데요. 전 세계적으로 대기오염의 심각성이 대두되면서 환경 규제를 강화하고, 미세먼지 배출을 줄이기 위한 다양한 노력이 이어지고 있습니다. 덕분에 미세먼지 저감 장치가 상용화되고, 관련 기술이 날로 발전하면서 미세먼지 배출량은 점차 감소하는 추세인데요. 그렇다면 우리의 숨통을 터줄 ‘미세먼지 저감장치’의 종류와 그 원리에 대해 한번 알아볼까요?
■ 미세먼지 배출 최종 보스, 대형 사업장과 화력 발전소!
미세먼지의 발생 원인으로 가장 흔하게 생각하는 것이 바로 경유차죠. 실제로 노후 경유차는 오염물질 배출량이 높아 대기오염의 주요 원인으로 꼽히는데요. 다행히 노후 경유차 조기 폐차 보조금을 지원하고, 매연 저감 장치 부착을 의무화하면서 실질적인 효과를 거두게 되었어요. 그런데 알고 보면 미세먼지 배출의 최종 보스는 따로 있다는 사실, 알고 계셨나요? 실제로 제철, 시멘트, 석유 화학 등을 생산하는 대형 사업장과 석탄을 이용하는 화력발전소가 미세먼지 배출의 가장 큰 요인이라고 해요.
하지만 대형 사업장의 경우 생산량을 감당하기 위해선 가동중인 시설을 중단하거나 축소하기가 쉽지 않은데요. 게다가 중국을 포함한 가까운 아시아 국가에서 공장 가동률을 줄이지 않는 한 미세먼지 개선 효과는 떨어질 수밖에 없죠. 아울러 석탄 화력 발전소 폐쇄를 주장하는 목소리도 커지고 있지만 재생에너지로 대체하기에는 시간이 걸리고, 전기 생산에 차질을 빚게 될 우려 때문에 섣불리 가동을 멈출 수도 없는 실정입니다. 이를 해결하기 위한 가장 현실적인 방안이 바로 ‘미세먼지 저감장치’를 활용해 오염물질을 정화 후 배출하는 것이죠!
미세먼지를 줄이기 위해 다양한 방식의 미세먼지 저감장치들이 사용되고 있는데요. 그중 우리나라에서 많이 사용하는 방식은 ‘전기 집진 방식’이에요. 배출가스에 강한 전류를 흘려 그 안의 먼지는 (-) 전하를 띄게 하고, 집진기는 (+) 전하를 띄게 만들어 먼지를 분리하는 것이죠. 미세입자까지 포집이 가능하며, 운영 효율성이 뛰어나 많은 산업 현장에서 사용하고 있어요. 하지만 초기 설치 비용이 비싸고, 초미세먼지까지는 걸러낼 수 없다는 아쉬움이 있죠.
백필터 집진 방식’은 얇은 종이나 섬유 등을 이용한 백(Bag) 모양 필터에 먼지를 포집하는 방식이에요. 백필터 집진의 원리를 살펴 보면 집진기 내로 분진이 흡입되면 필터 주변을 유선형으로 지나치게 되는데요. 입자가 큰 물질은 유선 기류를 벗어나 관성에 의해 필터에 충돌하며 집진이 이루어지죠.
입자가 가벼운 물질은 유선기류와 함께 섬유에 직접 부딪혀 걸려집니다. 0.1㎛ 이하의 미세입자의 경우 유선 흐름과 관계없이 불규칙하게 운동하다가 정전기나 섬유 충돌에 의해 집진이 되죠. 이렇게 정화된 공기는 집진기 팬을 통해 배출되는 것이 백필터 집진의 기본 원리랍니다. 이러한 백필터 집진 방식은 산업용 집진기 장비에 주로 사용되며, 먼지가 많이 날리는 공장 외부에 설치해 집진 효율이 매우 높은 편이랍니다.
석탄 화력 발전을 주로 쓰는 나라에서 백필터 집진 방식을 채택하고 있으며, 특히 환경 규제가 심한 중국이나 유럽 등에서 백필터 집진 방식을 사용하는 비중이 크죠. 우리나라에서도 먼지 배출농도 및 작업 환경 규제가 강화되면서 점차 그 수요가 증가하고 있는데요. 특히 초미세먼지까지 집진 할 수 있는 필터 소재가 개발되고, 필터에 포집된 먼지를 효과적으로 제거하는 탈진 기술 등이 발전하면서 앞으로 백필터 집진 기술은 더욱 상용화될 전망이랍니다.
휴비스가 개발한 PPS 섬유 ‘제타원’은 백필터의 집진 성능을 한 차원 더 발전시켜 미세먼지 저감에 큰 공헌을 하고 있는데요. 여기서 말하는 PPS는 ‘폴리페닐렌 설파이드’라는 물질로 200도 이상의 온도를 견디며, 화학적으로 잘 분해되지 않는 것이 특징이죠. 휴비스는 국내 최초로 PPS를 섬유로 개발해 백필터에 적용하였으며, 주로 화력발전소에서 배출하는 뜨겁고, 산과 알칼리가 포함된 미세먼지를 걸러내는 데 사용하고 있어요. 우수한 내열성과 내화학성 덕분에 백필터로 사용하기에 최적의 소재로 불리고 있답니다.
특히 기존의 집진 방식으로 해결할 수 없었던 초미세먼지까지 걸러낼 수 있게 되면서 중국, 동남아, 유럽, 북미 등 다양한 국가에서 휴비스의 PPS 섬유 ‘제타원’을 활용한 백필터를 사용하고 있죠. 덕분에 10년 먼저 PPS 섬유 사업에 뛰어든 일본 보다 더 높은 판매량을 기록하며 세계 1위 자리를 차지하게 되었습니다.
미세먼지 없는 깨끗하고, 안전한 세상을 위해 우리도 일상에서 다양한 노력을 기울여야겠죠? 휴비스 역시 끊임없는 연구와 새로운 소재 개발을 통해 더욱 살기 좋은 세상을 만드는 데 동참할 테니 함께 지켜봐 주시고, 응원해 주세요.
* 이 콘텐츠의 모든 저작권은 휴비스 공식 블로그에 있습니다.
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