미세먼지 세계 일등 해결사 출동, 기계연 독자 기술로 몽골 대기오염 개선 박차

<기계연 박상진 원장과 몽골 울란바토르시 산하 정책분석연구소 다그바 렌트센다그바 소장(전 울란바토르 시의회 의장)은

11월 7일(화) 몽골 울란바토르 시청에서 기계연 친환경 플라즈마 기술을 통한 울란바타르시 대기오염 저감 관련 협력 협약을 체결했다.>

한국기계연구원(기계연)이 세계 최초로 개발한 플라즈마 버너 기반 디젤 미립자 필터(DPF) 기술을 활용한 몽골 대기환경 개선 사업에 박차를 가하고 있다. 기계연 박상진 원장과 이대훈 플라즈마연구실장 등 연구진은 지난 11월 6일(월)부터 몽골 울란바토르시를 방문해 몽골 경제개발부, 환경관광부, 대중교통청, 울란바토르시 산하 정책분석연구소 등과 몽골 노후 차량 적용 매연저감 기술 협력 확대 방안에 대해 협의했다.

<기계연 연구진이 11월 6일(월) 몽골 울란바토르 국영 및 시내버스 차고지에서 현지 버스에 기계연 플라즈마 DPF를 추가 장착해 시험 가동 중이다. >

또 지난해 울란바토르 도심을 운행하는 노후 버스에 장착한 플라즈마 버너 시스템들을 점검하고, 노후버스 뿐만 아니라 신규 도입 예정인 신형버스와 트럭 등에도 확대 적용키로 했다.

<이어서 지난해 기계연과 대기질 환경 개선 연구개발 협력 협약을 체결한 몽골과학기술대학교에서 발명진흥회와 공동으로 특허 분석 세미나를 개최했다.>

이어서 지난해 기계연과 대기질 환경 개선 연구개발 협력 협약을 체결한 몽골과학기술대학교에서 발명진흥회와 공동으로 특허 분석 세미나를 개최했다. ​

몽골 정부는 저급 난방연료 사용, 발전소와 공장의 배출가스 저감 설비 부족, 다수의 노후 차량 등으로 미세먼지가 극심해 우리 정부에 미세먼지 저감 기술 지원을 요청한 바 있다. 기계연은 과학기술정보통신부 지식재산활용 과학기술지원사업(개도국 문제해결 공동연구)을 통해 지난 2021년부터 몽골 울란바토르시에 플라즈마 디젤 미립자 필터(DPF) 기술을 활용한 자동차 매연절감 기술개발 사업을 수행 중이다.

<기계연 연구진이 11월 6일(월) 몽골 울란바토르 국영 및 시내버스 차고지에서 현지 버스에 기계연 플라즈마 DPF를 추가 장착해 시험 가동 중이다.>

기계연이 독자 개발한 플라즈마에 기반한 디젤 미립자 필터(DPF) 기술은 디젤엔진 연료의 연소과정에서 발생하는 매연입자를 디젤 미립자 필터(DPF)로 포집해 연소시켜 제거하는 방식이다.

​제거에 필요한 온도는 550℃ 이상으로, 도심지 저속 주행 시나 동절기 등 배기가스의 온도가 높지 않을 경우 디젤 산화촉매(DOC)와 엔진에서의 연료 후분사 또는 별도의 버너를 장착해 온도를 높여 왔다. 하지만 건설기계나 특수차량은 배기가스의 온도가 너무 낮아 기존 버너 기술 적용 시 착화성과 화염 유지 성능이 떨어져 화염의 소실이나 미연소로 인한 백연발생 등의 문제로 DPF의 적용이 어려웠다. 특히 몽골은 연료 중 황 농도가 최고 3,000 ppm 이상으로 기존의 어떤 배기가스 저감 장치도 기능을 할 수 없는 상황이다.

연구진은 플라즈마 버너 기술을 이용해 버너의 착화와 화염 유지 성능을 혁신적으로 개선, 특수차량에서도 안정적으로 운전이 가능한 DPF 시스템을 세계 최초로 개발했다. 국내에서는 군 특수차량과 건설기계에 적용, 성능에 대한 실증수행으로 매연 발생을 크게 줄이는 가시적인 실적을 거뒀다. 해외에서는 처음으로 이 기술을 적용한 미세먼지 저감의 현저한 효과를 확인한 기계연 연구진은 몽골의 지속가능한 대기오염 개선을 위한 추속 사업을 준비 중이다.

​제거에 필요한 온도는 550℃ 이상으로, 도심지 저속 주행 시나 동절기 등 배기가스의 온도가 높지 않을 경우 디젤 산화촉매(DOC)와 엔진에서의 연료 후분사 또는 별도의 버너를 장착해 온도를 높여 왔다. 하지만 건설기계나 특수차량은 배기가스의 온도가 너무 낮아 기존 버너 기술 적용 시 착화성과 화염 유지 성능이 떨어져 화염의 소실이나 미연소로 인한 백연발생 등의 문제로 DPF의 적용이 어려웠다. 특히 몽골은 연료 중 황 농도가 최고 3,000 ppm 이상으로 기존의 어떤 배기가스 저감 장치도 기능을 할 수 없는 상황이다.

<기계연 연구진은 지난 11월 6일(월)부터 8일(수)까지 몽골 바트-에르덴 바트-울지이 환경관광부 장관, 바트쿠 아이데시 경제부 차관보,

오트곤자갈 몽골 울란바토르 대중교통청장 등을 만나 울란바토로 대기 개선을 위한 후속 사업을 협의했다. >

연구진은 플라즈마 버너 기술을 이용해 버너의 착화와 화염 유지 성능을 혁신적으로 개선, 특수차량에서도 안정적으로 운전이 가능한 DPF 시스템을 세계 최초로 개발했다. 국내에서는 군 특수차량과 건설기계에 적용, 성능에 대한 실증수행으로 매연 발생을 크게 줄이는 가시적인 실적을 거뒀다.

해외에서는 처음으로 이 기술을 적용한 미세먼지 저감의 현저한 효과, 기계연 박상진 원장은 "기계연의 독자적인 플라즈마 DPF 기술이 몽골 미세먼지 저감에 소기의 성과를 거두면서 몽골 정부의 추가 기술 도입 의지가 커지고 있다“며 ”향후 몽골 뿐만 아니라 친환경 기계기술 수요가 높은 국가들에도 관련 실증기술 보급을 확대해 개발도상국 환경 개선에 지속적으로 기여하겠다"고 말했다.를 확인한 기계연 연구진은 몽골의 지속가능한 대기오염 개선을 위한 추속 사업을 준비 중이다.