화력발전소나 소각장 같은 악조건 환경에서 배출되는 미세먼지와 초미세먼지를 실시간으로 모니터링할 수 있는 전처리 기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 한방우 도시환경연구실장 연구팀이 고온·고농도의 굴뚝 내부환경을 상온·저농도의 대기환경 수준으로 전환해 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5) 등을 크기별로 구분하고 실시간 측정할 수 있는 기술을 국내 최초로 개발했다고 14일 밝혔다.

이번에 연구팀은 ▲가변 유속과 압력 대응 등속 흡입 ▲정량 흡입 희석 ▲액적 분리 ▲벽면 손실 억제 등 자체 개발한 4가지 기술을 활용했다.

이를 통해 굴뚝에서 배출되는 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)를 총 부유먼지 (TSP)가 아닌 미세먼지 크기별로 관리할 수 있게 했다.

현재 측정방식인 광투과 측정법이나 중량측정법은 간접 측정방식이거나 측정에 장시간이 소요돼 한계가 컷다.

연구팀이 등속 흡입 기술을 활용해 측정장치에 들어오는 배출가스의 속도를 느리게 만들어 굴뚝 유속변화로 발생하는 측정 오차를 줄여 미세먼지의 정확한 측정이 가능케 했다.

특히 연구팀은 공기 주입량을 자동으로 제어해 굴뚝 내부 압력, 온도 등 다양한 환경변화에도 배출가스의 일정한 양을 추출할 수 있도록 했고 응축에 의한 물방울 형태의 액적 생성을 최대한 억제했다. 많은 구멍이 뚫려있는 튜브에 공기를 주입, 미세먼지의 벽면 부착도 최소화했다.

이 기술은 국내 화력발전소와 소각로에서 6개월간 장기 실증을 통해 성능도 입증받았다.

한방우 도시환경연구실장은 "사업장 굴뚝에서 배출되는 미세먼지의 정확한 농도와 크기 분포 정보를 실시간으로 얻을 수 있는 최초의 기술"이라며 "실측된 미세먼지 배출량 정보를 토대로 배출원 관리 체계 구축을 위해 노력하겠다"고 말했다.