[이슈] “골치 아픈 쓰레기 해결할 기술 나왔다”
[이슈] “골치 아픈 쓰레기 해결할 기술 나왔다”
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기술벤처 씨디에스에스이, 초고온 친환경 소각시스템 개발 상용화
2000℃ 고온으로 난연 쓰레기 완전소각, 환경기준도 모두 합격
내화벽돌 등 필요 없어 경제적, 소각 재도 연소 통해 자동 배출
(주)씨디에스에스이가 개발한 '친환경 초고온 쓰레기 처리시스템'의 실증을 위한 플랜트 모습.
(주)씨디에스에스이가 개발한 '친환경 초고온 쓰레기 처리시스템'의 실증을 위한 플랜트 모습.

 [중소기업투데이 황무선 기자] 미세플라스틱을 비롯해 의료 폐기물과 난연성 해양 쓰레기 문제가 미세먼지에 이어 심각한 사회문제로 대두되고 있는 가운데 국내 한 벤처기업이 이를 해결할 기술을 개발해 주목된다.

초고온 연소기술을 활용한 친환경 쓰레기 처리시스템(CDS)으로 이미 이 기술은 국내에서 시제품 제작과 시운전을 마쳤고, 2개 공인시험인증기관의 시험도 통과한 상태다

하지만 현재 국내에서는 쓰레기 소각로에 대한 부정적인 사회 인식(NIMBY ; Not In My Back Yard)과 제도적 한계로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있는 상태다. 오히려 최근 이 기술은 중국과 인도네시아 등 해외 기업들의 러브콜을 받고 있는 것으로 확인됐다.

특히 중국 한 대기업은 해당 기술에 대한 적극적인 관심을 보이며 국내 시범 운영된 파일로트 플랜트를 이미 상용화 모델로 제작, 테스트를 진행중인 상태다. 인도네시아에서도 역시 한 대기업이 의료용 쓰레기 문제 해결을 위해 해당 시스템의 도입을 적극 검토중이며 최근 파일럿 플랜트 설치를 진행키로 했다. 

㈜씨디에스에스이(대표 채재우)가 개발한 이 기술은 기존 쓰레기 소각로와 개념부터 다르다. 2중 원통 구조의 연소로 형태로 구성된 연소로에서 공기를 강하게 선회시켜 궁극적으로 초고온 연소를 통해 난연성 쓰레기나 폐기물들을 완전히 연소시키는 기술을 말한다.

CDS 고온 소각로의 연소기술 개념
CDS 고온 소각로의 연소기술 개념

2중 원통구조 연소로에서 상부로 흐르는 공기는 연소 과정에 내부 벽면을 따라 회오리 형태의 공기막(Air-Curtian)를 형성하며 하강한다. 이를 통해 중앙에서 토출되는 고온의 연소열이 벽면에 접촉하는 것을 차단한다. 이러한 원리로 중앙 연소로 연소온도는 2000℃ 이상의 고열을 유지하면서도 외벽으로의 열전도를 완전 차단해 폐기물을 연료로 투입되는 다양한 난연성 폐기물들을 완전히 연소하는 것이 새로 개발된 CDS연소 시스템의 특징이다.

특히, 이 시스템은 별도 연소기 후단설비 없이도 배기가스 배출성능이 우수하다. 

강하게 선회하는 유동 부압 연소 현상에 의해 배기가스가 원활히 배출될 뿐만 아니라 소각된 쓰레기의 재는 원심력에 의해 분리돼 벽면을 따라 재실로 자동 배출된다. 또 고열의 연소온도와 연소로 내 회오리 형태의 공기유동이 클링커(clinker : 연소 응고물) 생성을 억제하는 한편 완전한 연소를 가능하게 해 대기오염물질 배출을 최소해 주는 것도 기술의 핵심요소다.

기존 쓰레기 소각로와 달리 보조 연료의 도움이 필요 없이 쓰레기와 투입되는 공기를 이용해 연소로의 자동 예열 가능할 뿐만 아니라 CDS연소기 내에서 500℃ 이상으로 2차 예열된 열을 활용해 2000℃ 이상의 초고온 화염을 발생시킨다. 

아울러 발생한 열을 활용한 지역난방도 가능하다는 것이 개발자의 설명이다.

이런 독특한 기술적 특성으로 인해 CDS 연소시스템은 기존 연소로와 달리 내화벽이나 수냉식 냉각설비가 필요 없다. 따라서 소각로 구축에 따른 비용이 적게 들 뿐만 아니라 완전한 소각이 가능하기 때문에 환경친화적 기술이다.

포스코를 통해 이미 기초적인 기술검증도 마쳤다. 폐프라스틱을 활용한 세 차례 연소 테스트 결과 연소후 CO는 0~4ppm 이하, CO2는 3.60~7.50% 이하가 검출됐다. 또 NOx 역시 26~60ppm, SOx도 2~7ppm, 02는 10.80~14.40이 검출됐다.

현재 국내 환경기준에서는 CO, NOx, SOx 등 3개 공해 물질을 관리하고 있는데 CO는 200ppm이하, NOx는 100ppm이하, SOx는 50ppm이하를 기준으로 하고 있다는 점에서 이 기술은 국내 환경기준을 월등히 상회한다. 

해양폐기물에 대해서는 한국에너지기기산업진흥회(KEAA)와 한국산업기술시험원(KTL) 등 2개 공인시험기관의 시험성적서도 받았다. 1차 KEAA의 성능시험에서는 ▲CO : 25ppm ▲NOx : 29ppm ▲SO2 : 0ppm이 검출됐다. 2차 KTL의 성능시험에서는 CDS소각로의 연소효율 99.97%를 달성했고, ▲CO : 15.40ppm ▲NOx : 33.44ppm ▲Dust : 29.156mg/N㎥를 기록하며 모든 환경기준에 부합하다는 판단이다. 

CDS연소시스템은 ▲동물 사체 소각장치(2014) ▲물과 연소공기의 열분해를 이용한 하이브리드형 연소장치(2017) ▲무노즐 버너 등 3건의 특허도 획득했다.

따라서 기술이 상용화 될 경우 폐사한 어류의 소각을 비롯해 사고로 유출된 기름을 비롯한 어망과 로프, 의료폐기물 등 국내 각지에 산적한 쓰레기 문제를 해결하는데 큰 도움이 될 것이란 기대다.

한국에너지기기산업진흥회와 한국산업기술시험원의 시험결과.
한국에너지기기산업진흥회와 한국산업기술시험원의 시험결과.

 


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