초미세먼지 원인물질인 질소산화물(NOx) 배출저감을 위한 탈질기술 동향
2020-03-16
org.kosen.entty.User@4d2ed160
남궁형규(nghgna)
에너지를 생산하는 발전소에서는 경제발전과 인구증가에 의한 에너지 소비 증가에 따라 화석연료를 에너지원으로 하여 많은 전기에너지와 열에너지를 생산하고 있다. 그에 따라 필연적으로 대기오염물질의 배출량 또한 증가하고 있으며, 주요 대기 오염물질은 미세먼지(PM10, PM2.5), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 등이 있다. 국가미세먼지정보센터의 통계자료(Fig 1)를 보면 2016년 기준으로 질소산화물이 약 1,248천톤으로 가장 많은 배출량을 보이고 있으며, 휘발성유기화합물이 약 1,024천톤, 일산화탄소가 795천톤 등을 보이고 있다[1]. Fig 2에서 에너지연소산업의 대기오염물질 배출량은 질소산화물이 약 145천톤, 황산화물이 약 92천톤, 일산화탄소가 약 58.5천톤의 배출량을 보이며, 질소산화물의 배출량이 높은 비중을 차지하고 있음을 확인할 수 있다.
2015년까지만해도 대기오염물질 PM10에 해당하는 미세먼지에 대한 제거 기술이 주요 관심사였지만, 초미세먼지의 유해성이 부각되면서 PM2.5 이하의 초미세먼지와 그 유발물질의 배출 저감에 대한 노력도 계속되고 있다. 질소산화물은 대표적인 초미세먼지 2차생성 물질으로 주목 받고 있으며, 교통 및 산업계 전반에 걸쳐 배출에 대한 규제가 시행되고 있다. 최근에는 대기관리권역의 대기환경개선에 관한 특별법이 2019년 4월에 제정되고, 2020년 4월부터 시행을 앞두고 전국 대부분의 대기오염물질 배출 사업장에서의 질소산화물 배출 규제가 강화되었다[2].
질소산화물은 대부분 대기 중의 질소분자나 연료중의 질소성분이 고온의 화염에 산화되어서 발생하며, 발생초기에는 거의 대부분이 NO 상태이지만 대기 중으로 배출되면 대기 중의 산소에 의해서 서서히 NO2로 산화 된다. 대기 중으로 배출된 NOx는 기침, 가래, 호흡기 장해 등 인체에 미치는 영향이 크고 자외선, 분진등과 반응하여 광화학 스모그의 원인이 된다. 또한 공기 중의 수분에 용해되어 산성비로 전환함에 따라 삼림, 수목, 농작물 등에도 피해를 주게 된다.
2015년까지만해도 대기오염물질 PM10에 해당하는 미세먼지에 대한 제거 기술이 주요 관심사였지만, 초미세먼지의 유해성이 부각되면서 PM2.5 이하의 초미세먼지와 그 유발물질의 배출 저감에 대한 노력도 계속되고 있다. 질소산화물은 대표적인 초미세먼지 2차생성 물질으로 주목 받고 있으며, 교통 및 산업계 전반에 걸쳐 배출에 대한 규제가 시행되고 있다. 최근에는 대기관리권역의 대기환경개선에 관한 특별법이 2019년 4월에 제정되고, 2020년 4월부터 시행을 앞두고 전국 대부분의 대기오염물질 배출 사업장에서의 질소산화물 배출 규제가 강화되었다[2].
질소산화물은 대부분 대기 중의 질소분자나 연료중의 질소성분이 고온의 화염에 산화되어서 발생하며, 발생초기에는 거의 대부분이 NO 상태이지만 대기 중으로 배출되면 대기 중의 산소에 의해서 서서히 NO2로 산화 된다. 대기 중으로 배출된 NOx는 기침, 가래, 호흡기 장해 등 인체에 미치는 영향이 크고 자외선, 분진등과 반응하여 광화학 스모그의 원인이 된다. 또한 공기 중의 수분에 용해되어 산성비로 전환함에 따라 삼림, 수목, 농작물 등에도 피해를 주게 된다.