[과학을 읽다]"미세먼지, 필터에 포집해 태운다"

기계연, 관련 장치 개발…내년에 소·대형 차량에 부착가능할 듯

▲기계연이 미세먼지를 포집해 태울 수 있는 기술을 개발했다. 6만km 도로주행 테스트를 완료하고 관련 인증을 추진 중에 있다.[사진제공=한국기계연구원]

[아시아경제 정종오 기자] 차량에서 배출되는 매연을 95% 이상 포집해 태워버리는 기술이 개발됐습니다. 소·대형차량에 적용할 수 있는 '플라즈마 버너가 장착된 DPF(Diesel Particulate Filter·매연저감장치)' 기술입니다. 이 기술은 환경부 인증을 추진하고 있습니다.

한국기계연구원 플라즈마 연구실의 독자적 원천기술인 플라즈마 버너를 DPF에 적용한 기술입니다. 디젤차에서 배출되는 매연을 최대 95%까지 줄일 수 있습니다. 환경부 인증을 획득하면 내년부터 실제 차량에 적용돼 미세먼지 등 환경문제를 해결할 것으로 기대됩니다.

최근 정부가 내놓은 미세먼지 대책은 재탕, 삼탕이라는 비판에서 자유롭지 못합니다. 현실적이지도 과학적이지도 못한 대책의 연속이라는 것이죠. 시민들이 "매연이 심각하다!"라고 아우성치면 정부가 "그럼, 매연 안 나오는 자동차 사세요!"라고 대응하는 식입니다.

미세먼지는 인간이 만든 산물입니다. 석탄과 석유를 아낌없이(?) 태우다 보니 당연히 뒤따르는 부작용인 것이죠. 이를 어떻게 해결할 것인가는 과학적으로 생각해야 합니다.

미세먼지 발생은 자동차 매연뿐 아니라 자동차 배출가스의 한 성분인 질소산화물로부터의 2차 생성 미세먼지 등 다양합니다. 기계연이 이번에 내놓은 DPF는 대기오염을 줄이기 위해 디젤차의 배기관에서 배출되는 매연의 95% 이상을 필터에 포집해 태우는 장치입니다.

제대로 작동하려면 배기가스의 온도가 약 300도 이상으로 유지돼야 하는데 실제 도심에서 주행하는 차량이 내뿜는 배기가스의 온도는 이보다 매우 낮아 배출가스 온도를 높이는 기술이 필요했습니다. 미국과 유럽 등 선진국도 DPF의 정상작동을 위해 배기가스의 온도를 올리기 위한 버너를 개발했죠. 문제는 부피가 매우 커 대형 트럭외에는 제대로 쓰이지 못하던 실정이었습니다.

기계연 연구팀은 DPF에 포집된 매연을 태워 없애기 위해 소형 플라즈마 발생장치를 이용한 버너를 개발했습니다. 플라즈마 버너가 장착된 DPF는 디젤차에서 배출되는 매연을 필터에 포집하고 이를 플라즈마 버너로 태웁니다. 크기도 일반 연소기의 10분의1 크기에 불과합니다. 차 크기와 관계없이 부착할 수 있고 가격경쟁력도 높였습니다. 기존 기술과 달리 배기가스 온도가 낮거나 엔진의 운전 조건이 나쁘더라도 제약 없이 매연을 태울 수 있습니다.

관련 기술을 개발한 송영훈 기계연 플라즈마 연구실장(책임연구원)은 "최근 매연뿐 아니라 질소산화물(NOx)이 햇빛과 만나 미세먼지를 발생시키는 것이 알려지면서 디젤차의 고질적 문제점인 매연과 질소산화물을 동시에 처리할 수 있는 플라즈마 버너 기술에 대한 관심이 커지고 있다"며 "올 하반기부터 선박과 중소형 발전소는 물론 소형 승용차까지 다양한 활용이 추진될 것"이라고 설명했습니다.

미세먼지 대책은 탁자에 앉아 만들어지는 페이퍼에서 나오지 않습니다. 기초연구에 적극 투자하고 과학적으로 접근할 때 해결될 수 있습니다.