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수국, 초저NOx 연소기술 개발

신개념 ‘연소가스 내부재순환 FIR’ 기술 적용


열효율 감소 없는 초저NOx 연소기술이 개발돼 관심이 집중됐다.

한국에너지환경기후협의회(회장 동종인)는 지난 21~22일 라마다서울호텔에서 ‘기후변화시대의 청정에너지이용과 환경관리’를 주제로 제2차 K-CIPEC를 개최했다. 사회적 화두가 되고 있는 화력발전소의 미세먼지 저감기술과 온실가스 저감 특별세션을 비롯해 다양한 기술이 논의됐다.

이번 특별세미나에서 버너 대표기업인 수국은 ‘열효율 감소 없는 초저NOx 연소기술’을 발표했다. 특히 수국은 국내 저NOx 버너 보급대수가 약7,000여대에 이를 정도 국내 최고 버너전문기업으로 성장했다.

주제발표에 나선 배원한 상무는 “전세계는 고효율 연소기술에서 저NOx 연소기술로 바뀌고 있다”라며 “저NOx 성능을 높이고자 하면 할수록 과잉공기비가 높아져야만 달성 가능해 저NOx 연소기술과 고효율 연소기술은 양립할 수 없는 인식이 자리잡았다”고 밝혔다.

고효율 연소에서의 높은 화염온도 요구와는 반대방향인 화염온도를 낮추는 기술적 요구가 21세기 들어 늘어나고 있다. 이는 NOx를 줄이기 위한 것이다. 

다시 말해 연소용 공기로 사용하는 한 공기 중의 질소(N₂)와 산소(O₂)가 섭씨 1370도 이상의 고온 화염영역에서 서로 화학반응으로 NOx가 만들어진다. 결국 NOx 발생을 줄이기 위해서는 화염온도를 낮추는 방법밖에 없으며 초기 화염온도를 낮추기 위해 다양한 기술적 시도는 과잉공기비를 낮출 수 없는 기술적 한계에 봉착하게 됐다. 

배 상무는 “이에 따라 각 나라별 형편에 맞는 저NOx 성능기준이 만들어지고 있다”라며 “미국의 일부지역은 마치 에너지를 낭비하더라도 환경만 개선하자는 듯 NOx 배출기준을 10ppm 미만의 배출기준을 정했으며 이외 모든 선진국은 고효율과 저NOx를 적당히 타협한 듯 40ppm 미만 배출기준을 정해 대기환경 개선관리를 시작했다”고 강조했다.

2000년부터 저NOx 연소기술 개발에 투자해 온 수국은 예혼합 표면연소기술이 아니면서 배기가스 재순환 기술도 아닌 신개념의 연소가스 내부재순환(FIR: Forced Induced Recirculaion) 기술로 2012년 과잉공기율 15% 미만으로 NOx 배출농도 15ppm 미만을 달성한 고효율 초저NOx ‘SULX’ 타입 버너를 개발했다. 

올해는 과잉공기율 15~17% 미만으로 NOx 배출농도 10pmm 미만의 성능을 달성한 고효율 초저NOx 버너 ‘Hyper SULX’ 타입 버너와 과잉공기율 5%의 초고효율 연소로 NOx 배출허용기준 40ppm 미만을 만족하는 ‘ECONOX’ 타입 초고효율 저NOx버너까지 출시했다.