초미세먼지로 인한 대기 오염이 세계적으로 기대 수명에 미치는 영향이 술이나 오염된 물보다 약 3.8배, 도로 위의 사고보다는 5.8배, 에이즈나 인간 면역 결핍 바이러스(HIV)보다는 7.6배나 더 해로운 것으로 나타났습니다. 이는 장기간 초미세먼지에 노출될 경우, 평균적으로 인간의 수명이 2.3년 감소할 수 있다는 추정에 근거한 것입니다.
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미세먼지와 황사에 의한 피해가 본격화 될 것으로 보입니다. 24년 3월 29일을 기준으로, 서울의 미세먼지 농도는 세제곱미터 당 440㎍, 경기 424㎍, 강원 329㎍, 충남 213㎍ 등입니다. 이 뿐만 아니라 심각한 봄철 황사가 예보 되어있습니다. 이에, 미세 먼지 및 황사로 인한 피해를 절감할 수 있는 기술에 대해 다뤄보고자 합니다.
1) 미세먼지에 의한 환경 오염과 피해
최근에 이뤄진 연구들이 끔찍한 사실을 드러냈습니다. 초미세먼지가 음주, 도로 위의 사고들, 에이즈보다 우리 건강에 더욱 치명적이라는 것이죠. 대한민국에서의 초미세먼지(PM2.5)의 연간 평균치가 세계보건기구(WHO)가 제시하는 안전 기준치를 네 배나 웃돈다는 사실이 밝혀지면서, 이 문제가 단지 환경적인 이슈를 넘어서 우리의 건강에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 문제임을 알 수 있습니다.
미국 시카고 대학교의 에너지 정책 연구소(EPIC)에서 발표한 '대기 질과 생명 지수'(AQLI) 연례 보고서에 따르면, 초미세먼지로 인한 대기 오염이 세계적으로 기대 수명에 미치는 영향이 술이나 오염된 물보다 약 3.8배, 도로 위의 사고보다는 5.8배, 에이즈나 인간 면역 결핍 바이러스(HIV)보다는 7.6배나 더 해로운 것으로 나타났습니다. 이는 장기간 초미세먼지에 노출될 경우, 평균적으로 인간의 수명이 2.3년 감소할 수 있다는 추정에 근거한 것입니다.
흡연으로 인해 인간의 기대 수명이 2.2년 줄어드는 것과 비교하면, 실질적으로 흡연보다 더 심각한 영향을 초래하는 것으로 나타나, 우리의 주의를 환기시킵니다. EPIC에 따르면, 초미세먼지 수준을 WHO가 제안하는 연평균 권고 수치인 입방미터당 5마이크로그램(㎍)으로 지속적으로 줄인다면, 인간의 평균 수명이 2.3년 증가할 수 있다고 합니다.
실제 사례로, 중국은 2013년에 대기 오염과의 전투를 선포하고 8년 동안 대기 질을 약 40%나 개선함으로써, 국민들의 평균 수명을 2년 이상 연장시키는 결과를 얻었습니다. 이는 대기 오염의 개선이 인간의 수명에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 강력한 증거입니다. 하지만 인도, 방글라데시, 네팔, 파키스탄 등 대기 오염이 유독 심각한 남아시아 지역들은 현재 상황이 지속될 경우, 국민들의 평균 수명이 대략 5년 정도 단축될 것으로 EPIC는 예측하고 있습니다.
이와 같은 연구 결과와 사례들은 초미세먼지와 대기 오염 문제가 단순한 환경적 이슈를 넘어서 인간의 생명과 밀접한 관련이 있는 심각한 문제임을 우리에게 상기시킵니다. 대한민국을 포함한 전 세계가 초미세먼지에 대한 인식을 새롭게 하고, 이 문제를 해결하기 위한 실질적인 조치를 취할 필요가 있는 시점입니다. 건강한 삶을 영위하기 위해서는, 우리 모두가 초미세먼지 문제에 대해 관심을 기울이고 적극적으로 대응해야 할 때입니다.
2) 미세먼지 처리 기술 동향
### 대기오염 물질 정화 기법의 최신 동향
건강과 환경에 해로운 영향을 주는 대기오염 물질 중 미세먼지가 주목받고 있습니다. 이 문제를 해결하려는 노력으로, 여러 혁신적인 정화 기법이 연구 및 개발 단계에 있습니다. 본문에서는 이러한 기법들의 최근 진전 상황을 탐구해보려 합니다.
기술의 진보는 미세먼지를 조절하는 방식을 한층 발전시켰습니다. 공기 중 또는 특정 환경에서 발견되는 미세한 입자들을 관리하는 기술은 널리 활용되며 산업계에서도 중대한 역할을 하고 있습니다.** 이 기술들은 미세먼지를 전기적 방식으로 대전시키거나, 인공적으로 입자들을 응집시켜 특정 크기로 만드는 방식, 입자들의 움직임을 조작하여 분리하는 방식 등을 포함합니다.
공기 중 미세먼지는 시야를 흐리게 하고, 인간의 건강에 치명적인 결과를 초래할 수 있어, 이를 제거하는 기술 개발은 매우 중요합니다. 이를 위해, 최신에는 다양한 방식으로 미세먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 기술이 개발되고 있습니다. 이 기술들은 대기오염을 방지하는 기술과 함께 미세먼지 제거 장치의 핵심 원리로 쓰입니다.
공기 중 미세먼지를 제거하는 기술은 주로 두 가지 원칙에 기초합니다. 첫 번째는 외부력을 인위적으로 가해 입자들을 분리하는 방식입니다.** 여기에는 전기집진기가 포함되며, 이는 미세먼지를 전기적으로 대전시켜 분리하는 기술입니다. 두 번째는 공기 흐름 중에 장애물을 두어 입자들을 분리하는 방식입니다.** 이 방법은 필터링 방식으로, 다양한 크기의 필터를 통해 미세먼지를 걸러내는 원리를 사용합니다.
최신 연구에서는 기존의 방식을 넘어서는 새로운 방법론도 탐색되고 있습니다. 예컨대, 나노기술을 활용하여 미세먼지를 보다 효과적으로 분리하려는 연구, 미세먼지를 화학적으로 변환시켜 처리하는 기법, 자연 친화적 방법을 이용한 정화 기술 등이 개발 단계에 있습니다.
이와 같이, 미세먼지 정화 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 이는 우리의 건강과 환경을 보호하는 데 큰 역할을 하고 있습니다. 기술 발전을 통해 보다 효율적이고 경제적인 미세먼지 제거 방안이 앞으로도 지속적으로 나올 것이며, 우리의 삶의 질 개선과 지속 가능한 환경을 위해서는 이 분야에 대한 꾸준한 연구와 관심이 요구됩니다.
3) 전기적 집진과 사례: (주) 리트코
현대 사회에서 미세먼지는 심각한 환경적 도전 중 하나로 자리 잡고 있습니다. 이 문제에 대응하기 위해 전기적 방식을 이용한 먼지 포집 기술이 혁신적인 해결책으로 떠오르고 있습니다. 이 기술은 정전기를 활용해 공기 중의 먼지와 미스트 등을 잡아내는 방법입니다. 코로나 방전을 통해 입자에 전하를 부여하고, 이를 집진 전극으로 유도해 포집하는 원리로 작동합니다.
전기적 먼지 포집의 원리는 간단하면서도 효율적입니다. 코로나 방전으로 인한 입자의 전하 부여, 이 입자들의 이동, 그리고 집진극에서의 입자 포집 등으로 구성된 메커니즘을 통해 작동합니다. 이 과정을 통해 발전소, 시멘트 제조 공정, 중유 연소 시설 등에서 발생하는 대규모 먼지를 효과적으로 관리할 수 있습니다.
전기적 방식을 이용한 먼지 포집은 기계적 방법과 비교했을 때, 미세 입자 제거에 있어서 우수한 성능을 나타냅니다. 정전기를 이용한 포집 방식이기 때문에, 미세한 입자까지도 잡아낼 수 있으며, 오랜 기간 동안 사용이 가능합니다. 이는 제품의 질을 높이고, 공기의 질을 개선하는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있음을 의미합니다.
이 분야에서 주목받는 기업 중 하나는 ㈜리트코입니다. 양방향으로 먼지를 포집할 수 있는 집진기를 개발함으로써, 리트코는 기술적으로 크게 인정받고 있습니다. 2009년에는 서울 지하철 건대역에서 이 기술을 시범 설치하여 90% 이상의 포집 효율성을 입증했습니다. 이 성공 이후 대구의 월배역과 베이징 지하철에도 이 기술을 적용하여 그 효과를 확인했습니다. 리트코의 가장 주목할 만한 성과는 2013년에 중소기업청의 신제품 개발 지원 사업에 선정되어, 대구교통공사와 협력하여 세계 최초로 양방향 전기집진기를 개발한 것입니다. 이 기술은 지하철 터널 내의 급배기 시스템에 설치되어, 초당 13미터의 바람 속에서도 90% 이상의 높은 집진 효율을 보여주었습니다.
이와 같은 전기적 먼지 포집 기술은 미세먼지 문제와의 싸움에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히 리트코와 같은 기업의 지속적인 연구와 개발 노력은 이 분야의 기술 발전을 촉진하며 우리 생활의 질을 향상시키는 데 크게 기여하고 있습니다. 기술적 해결책을 통한 미세먼지 문제의 극복은 아직 많은 도전을 안고 있지만, 전기적 먼지 포집과 같은 혁신적인 접근법은 앞으로의 방향을 제시합니다.
4) 여과 집진의 원리와 사례: 제이텍
미세먼지 관리에 주로 쓰이는 필터는 연소 과정에서 발생하는 입자 형태의 오염물을 분리해내는 데 매우 유용합니다. 이 기술의 핵심은 미세먼지를 포획하는 데 있으며, 필터가 미세먼지를 잡아내는 방식은 여러 가지가 있지만, 기본적으로는 관성, 차단, 확산, 그리고 중력을 이용한 방식입니다. 이러한 원리를 통해, 단일 섬유가 일정량의 먼지를 잡아내는 것은 물론, 주로 먼지 입자층이 필터 위에 쌓여 가면서 더욱 효과적으로 먼지를 포획하게 됩니다.
필터의 유형은 섬유의 종류, 필터의 모양, 집진기 내부에서 필터가 어떻게 배치되는지, 가스가 필터로 어떻게 들어오는지 등에 따라 다양합니다. 이런 다양성은 필터가 여러 형태의 먼지를 잡아낼 수 있도록 하고, 설계 규모에 따라 처리 용량을 조정할 수 있도록 합니다. 더욱이, 다양한 압력 조건에서도 작동이 가능하며, 다른 집진 방식에 비해 비용이 저렴하다는 이점이 있습니다.
특히, 제이텍이라는 기업은 '중대형 연소 설비에서 미세먼지 배출 및 차압을 줄이기 위한 정전여과 방식의 하이브리드 집진 기술'로 환경 신기술 인증을 받았습니다. 이 기술은 전기 집진과 여과 집진을 한 설비에서 결합하여 집진 효율을 높였습니다. 제이텍의 기술은 기존 집진 방식과 달리 두 가지 기술을 하나의 설비로 통합해 설비를 간소화하고, 압력 부하를 줄여 필터의 수명을 두 배로 연장시켜 운영 비용을 절감할 수 있습니다.
제이텍은 먼저 방전극을 통해 하전된 먼지 입자를 집진판에서 제거하고, 이어서 남은 미세먼지를 2차적으로 여과필터를 통해 포집하는 방식을 사용했습니다. 이 과정을 통해 안정적으로 총먼지(TSP), 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5)를 99% 이상 제거하는 놀라운 성과를 달성하고 있습니다.
여과 집진 기술은 미세먼지 문제를 해결하기 위한 혁신적인 접근 방식 중 하나입니다. 이 기술의 발전과 적용은 우리의 건강 보호와 깨끗한 환경 조성에 크게 기여할 것입니다. 우리의 삶을 미세먼지로부터 보호하기 위한 노력은 지속되어야 합니다.
미세먼지 처리 기술 동향 (2)
㈜에코솔루텍의 기술은 순수한 국내 기술로, 우리나라 환경 문제에 적합한 해결책을 제공합니다. 이 회사는 습식전기집진 기술을 넘어서 24시간 연속 작동하는 연속수막형 기술을 개발하여 3mg
daily-tech-industry.tistory.com
출처
- 1. 미세먼지 처리기법 원리 및 기술 개발 동향(경대승 연구원 작성)
- 2. https://www.newstree.kr/newsView/ntr202308300019
- 3. http://www.engjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=1526
- 4. https://www.etnews.com/20150915000247
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