‘선박용 배기가스 처리시스템 및 그 운전방법’ 특허
미세먼지‘PM10’ 초미세‘PM0.5’ 극 초미세는 ‘PM1.0’
DPF 기공막는 포집된 탄소분진 해상에서 태워 분출
대형선박배출 대량 입자상물질처리가 기술력의관건
‘바이패스’자주사용 선박DPF장착 의미없고 엔진위해
엔진무리주는 기공막는 탄소분진 DPF고수이유뭘까
LNG 연료화 저유황 또는 초 저유황 경유 대체 개발
도로는 자동차가 내 뿜는 배기가스에 오염되고 드넓은 바다에서는 집채만큼 거대한 대형선박 엔진이 토해내는 다량의 배출가스가 일단은 대기를 멍들게 하지만 비 등에 의해 낙진될 경우는 해양오염의 직접적 원인이 된다.
이런 심각한 해양오염 때문에 ‘선박용 배기가스 처리시스템 및 그 운전 방법’을 개발한 한국해양교통안전공단(KOMSA)은 지난 9월 특허를 획득했다고 밝혔다.
전문인력의 자체 보유 기술로 개발된 배출가스 저감장치에서 특히 소형선박 미세먼지 저감기술(DPF)에 거는 기대가 크다.
효과가 아닌 기술적 면에서 특허를 받은 ‘선박용 배기가스 처리시스템’은 공단이 올해 추진한 ‘해양수산부 친환경 관공선 개조사업 지원’ 성과라고 하지만 자동차에는 이미 4등급 차량에 장착돼 온 저감장치인 만큼 과연 대형선박에서 배출되는 많은 양의 입자상물질을 어떻게 걸러낼 수 있는가가 기술력의 관건이라고 본다.
한국해양교통안전공단 ‘선박용 배기가스 처리시스템’ 충분한 시험운항 후 장착돼야
그런데 고온과 고압으로 배출되는 가스에 포함된 입자상물질은 성분도 다양하지만 크기에 따라 미세먼지 ‘PM10’과 초미세먼지 ‘PM0.5’로 분류와 아직 규제하지 않는 극초미세먼지 ‘PM1.0’도 있다. 이렇게 미립화된 입자상물질을 우리는 탄소(검뎅이)로 지칭한다.
때문에 엔진 출구와 머플러 배기도관 사이에 장착되는 자동차용 DPF로 볼 때 대형선박일수록 탄소를 걸러주는 벌집형 다기공 필터 구경도 클 수밖에 없을 것이다.
만약 ‘PM10’ 크기의 미세먼지를 걸러준다고 해도 탄소 분진이 계속 기공에 쌓이면 ‘동맥경화’현상을 일으킬 수 있다.
물론, 원형인 자동차용 담채와 달리 사각형 모양의 다기공 DPF 여러 개를 병렬로 연결하면 통기 면적은 넓어지고 배기압력 또한 상대적으로 낮아지겠지만 대형트럭용 기공 내에 쌓인 탄소 분진 처리 방법은 지금도 탈착해서 고열과 고압으로 태우고 털어내서 다시 케이싱에 넣고 있다는 점을 상기하지 않을 수 없다.
이런 상황이 누적되면 도자기처럼 타지 않는 다기공 도기에 귀금속을 코팅한 DPF라도 녹거나 기공을 막아서 깨지는 상황을 초래하기 때문에 바다 한가운데서 DPF(Diesel Particulate Filter)장치를 사용할 경우는 많은 걸림돌이 있다고 판단된다.
가장 큰 문제는 DPF 기공에 쌓인 탄소 분진을 태워서 제거하는 문제인데 이를 어떻게 해결하고 또 해상에서 기공을 막은 검뎅이를 재연소로 태워 뚫게 되면 당연히 연기 속에 섞여 방출되는 그야말로 작은 ‘극초미세먼지’를 대기와 해상에 버리는 겪이라 더 위험한다.
선박용 배기가스 처리시스템 성과 중에는 ▲바이패스 일체형 시스템(설치공간 감소) ▲처리효율을 극대화할 수 있는 가이드 유닛 적용, ▲미세먼지 및 질소산화물 동시처리 시스템, ▲저감장치의 차별성(선택적 저감, 안정성 확보 등의 구성) 등이 높은 평가를 받았다고 한다.
쌓인 분진 공해상에 태워 뿌리는 DPF, 엔진보호위해 선외배출 ‘바이패스’ 의미 없다
바로 이런 점들이 특허 요건으로 인정됐다고 하지만 자동차 초기 장착 때 많은 문제를 일으켰고, 지금도 쌓인 분진을 가열해서 태워 뿌리는 형국이라 선박도 이 문제를 안고 갈 수밖에 없을 것이다.
특히 저감장치를 통과하지 않고 그대로 선외로 배출되는 ‘바이패스’ 장치는 전제한 예상 문제들이 해결 안돼 엔진이 멈출 수 있는 비상 상황 운행에 대비한 것으로 판단된다.
아울러 ‘바이패스’ 기능을 자주 사용한다면, 대형선박 DPF 장착은 아무 의미가 없을 뿐 아니라 오히려 엔진에 치명적 결함을 줄 수 있을 것으로 사료돼 연안을 운행하는 소형 선박에서 얻어지는 효과를 장기간 실증한 후 문제가 없을 때 중대형 선박으로 확산해야 된다고 생각된다.
그런데도 한국해양교통안전공단(KOMSA)은 바이패스 일체형 시스템이 적용된 미세먼지저감 기술은 설비의 안정적 운영과 설치공간을 최소화 한 것으로 미화해 중소형 선박 적용에 용이할 것으로 홍보하고 있다.
충분한 선박실험 운행을 하지 않은 상태에서 미세먼지와 질소산화물을 동시 저감하는 차별화된 기술 평가를 전제로 정부의 주요 정책인 ‘친환경선박 보급’에 기여할 것으로 평가받았다고 강조하고 있다.
개발된 중소형 선박 미세먼지저감 기술의 조속한 현장 보급에 노력하겠다는 송찬식 이사장 직무대행은 “이번 ‘선박용 배기가스 처리시스템 및 그 운전 방법’ 특허 획득은 공단이 깨끗한 해양환경 구현에 앞장설 것으로 기대 된다”고 말했다.
선진국에서 친환경 연료 정책으로 가고 있는 데 한국은 유독 탄소 분진이 기공을 막을 경우 엔진에 무리를 주는 배기가스저감장치 DPF 장착에 앞장서는 이유를 모르겠다.
지금이라도 LNG 연료화와 저유황 또는 초저유황 경유 대체 개발을 병행하는 건 어떨까 싶다.
