산업용 버너 1위 기업인 수국(대표 박재언)은 녹색기술인증을 받은 ‘배기가스 자기 재순환방식의 저NOx버너 연소기술’로 저NOx 성능뿐만 아니라 화염 콤팩트화 및 고효율화를 동시에 달성했다.
불활성 기체로 불리는 공기 중의 질소(N₂)가 화염과 같은 높은 온도에서는 산소와 반응해 NO, NO₂와 같은 질소산화물을 만드는데 이를 통틀어 NOx라고 부른다. 이는 도심대기공해의 주범인 스모그를 만들어 눈 점막염증을 일으키는 등 인간에게 직접적인 피해를 준다.
대기 질 개선을 위해 전세계 도시들은 모두 NOx 배출 규제를 강화하고 있다. 이중 저NOx버너 설치가 가장 경제적인 방법으로 알려지면서 선진국에서는 1990년대부터 버너를 개발했으며 2006년에 열린 국내시장을 장악해 왔지만, 수국은 2000년초부터 정부과제를 수행하면서 습득한 자체기술을 상용화 기술로 발전시켜 국내시장을 지키고 있다.
가스연소에서는 화염온도에 의한 Thermal NOx 외에 Prompt NOx가 약 20~30%정도 생성되기 때문에 Thermal NOx와 Prompt NOx를 동시에 저감해야 한다.
수국은 Prompt NOx 저감을 위해 고속의 연소용 공기 흐름에 직각 방사형으로 배치한 가스노즐에서 고속 분출되는 가스와 급속 혼합이 이뤄져 가스농도가 높은 영역의 존재자체를 없애 Prompt NOx의 생성을 근원적으로 방지했다.
또한 중심부에 전체용량의 10%정도에 해당하는 화염을 유지한 상태로 이 화염의 주변부로 나머지 90%가스를 여러 개의 Poker(가스노즐)로 분출시키면 공기와 혼합되기 전 상태이더라도 화염온도가 1,000℃가 되지않는 영역에 가스가 분출돼 Prompt NOx가 생성이 되지 않는다.
Thermal NOx 저감을 위해 끝 부분이 약 45˚각도의 브라스트 튜브에 의해 화염직경이 축소되면서 화염 속도가 극대화되고 이 고속 화염의 유인력으로 연소실내부 깊숙이까지 영향력을 미쳐 이미 연소돼 산소 농도가 낮아진 연소실 내부의 배기가스를 화염의 최고속도 부분까지 되돌려 화염속에 재투입하는 재순환 흐름을 형성하게 된다.
또한 내부의 벤추리부를 통해 연소용공기가 빠른 속도로 지날 때 좁은 목의 압력저하 영역으로 이미 연소돼 산소 농도가 낮아진 배기가스가 들어가 연소용 공기와 혼합하면서 화염온도를 떨어뜨려서 NOx를 저감토록 했다.
수국의 저NOx버너는 고속화염에 의한 내부 재순환 기능으로 Thermal NOx저감기능과 급속혼합에 의한 Prompt NOx 저감기능이 동시에 복합적으로 작용하도록 한 결과, 저NOx성능뿐만 아니라 화염 콤팩트화 및 고효율화를 동시에 달성했다.
녹색기술인증을 획득한 수국은 국내 저NOx버너 시장에서 10여년 이상 기술적, 영업적 우위를 점하고 있으며 국내 저NOx공급, 설치 누적 수량으로 보면 2016년 12월 현재 6,500여대(~50Ton/hr)로 국내 저NOx버너 시장점유율 약 50%를 육박하는 성과를 올리고 있다.
또한 올해부터 환경규제가 세계 최고 수준(NOx 15ppm이하 배출)으로 강화하는 중 국시장에서 세계 최고의 기업들과 최고의 NOx 저감기술이 적용된 제품으로 경쟁하고 있다. 특히 현재 유럽, 미국 등의 제품보다 한발 더 빠른 영업적 판단으로 이미 저NOx버너 80여대를 설치해 사용, 가동 중에 있으며사용자들로부터 좋은 반응을 얻고 있다.
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