기계연, 공장 굴뚝 초미세 먼지 실시간 측정 기술 개발

도시환경연구실 한방우 박사 연구팀, 6개월 모니터링 통해 실증

사업장 굴뚝에서 나오는 미세먼지와 초미세먼지를 실시간 측정할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 도시환경연구실 한방우 박사 연구팀이 고온·고농도의 굴뚝 내부 환경을 상온·저농도 대기환경 수준으로 바꿔 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)를 실시간 측정하는 기술을 처음 개발했다고 14일 밝혔다. 

연구팀은 연구팀은 ▲가변 유속과 압력 대응 등속 흡입 기술 ▲정량 흡입 희석 기술 ▲액적 분리 기술 ▲벽면 손실 억제 기술 등 4가지 기술을 활용해 먼지를 크기별로 관리하는 방법을 찾았다.

기계연 한방우 도시환경연구실장이 미세먼지 실시간 측정기술에 대해 설명하고 있다.(사진=기계연구원)

연구팀은 국내 화력발전소와 소각로에서 지난 6개월간 실증 및 검증했다.

굴뚝 내부는 온도와 먼지 농도가 높아 실시간 정확한 미세먼지 측정이 어렵다. 

연구팀은 측정 장치에 들어오는 배출 가스의 속도를 느리게 만드는 방법으로 굴뚝 유속에 따른 측정오차를 줄였다.

또 공기 주입량을 자동으로 제어했다. 응축에 의한 물방울 형태의 액적 생성도 최대한 억제했다. 구멍이 많은 튜브에 공기를 주입, 미세먼지의 벽면 부착도 최소화했다.

기존 광투과 측정법은 미세먼지나 초미세먼지 측정이 어렵다. 중량법 측정은 측정시간이 2~11일 걸리는 단점이 있다.

한방우 도시환경연구실장은 “사업장 굴뚝에서 배출되는 미세먼지의 정확한 농도와 크기 분포 정보를 실시간으로 얻을 수 있는 기술로는 처음"이라고 말했다.

미세먼지 측정법 비교. 기계연이 개발한 기술이 측정시간과 정확도에서 다른 측정법에 비해 우수하다.