◎KAIST 이흔 교수팀,공정 개발황산가스 등 대기오염물질을 고형물질로 만들어 심해저에 저장할 수 있는 공정이 개발돼 환경오염의 정화에 크게 기여하게 됐다. 한국과학기술원(KAIST) 이은 교수팀은 23일 화력발전소나 제철소에서 나오는 배기가스중 오염물질을 물과 반응시켜 고형물질로 만드는 수화물(하이드레이트)공정을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.
정부의 청정에너지 과제의 하나로 개발한 이 공정을 이용하면 수천PPM에 달하는 황화수소 아황산가스 이산화질소 등 3종의 대기오염물질을 5PPM수준으로 떨어뜨릴 수 있다.
이 물질들은 자연상태에서는 물과 반응하지 않지만 일정한 온도와 압력을 가해주면 서로 반응해 고형물질을 만들어낸다. 이산화황은 물과 함께 용기에 넣은 뒤 대기압의 3배에 달하는 압력을 가해주면 20∼30분후에 안정되고 딱딱한 수화물로 바뀐다. 온도를 영하로 떨어뜨린 뒤 낮은 압력을 가해도 마찬가지이다. 이 수화물은 물분자 10개와 이산화황 분자 1개가 결합한 것으로 얼음덩어리 모양이다.
황화수소 이산화질소도 같은 방법으로 고형물질을 만들어낸다. 용기에 가하는 온도와 압력이 다를 뿐이다. 황화수소는 섭씨 10도, 대기압의 20배에 달하는 압력을 가하면 1개의 분자가 물분자 15개와 결합하고 이산화질소 분자도 대기압의 2배정도 압력을 주면 10개의 물분자와 반응한다.
수화물은 대기중에 놓아두면 다시 분리돼 대기오염물질이 공기중으로 날아간다. 따라서 압력이 높은 바다 속에 저장하면 대기오염을 막을 수 있다. 이산화질소 수화물은 질소비료 등의 원료로도 사용할 수 있다.
이교수팀은 같은 원리로 염소 등 다른 대기오염물질도 고형화하는 공정을 개발, 98년까지 여러 대기오염물질을 동시에 고체로 만들 수 있는 시험시설을 건설할 계획이다. 연구팀은 대기오염물질을 많이 배출하는 화력발전소나 제철소 등에 이 시설을 설치, 오염물질을 제거하는 데 사용할 방침이다.
이교수팀은 지난해 염화불화탄소(CFC·프레온가스)와 이산화탄소를 같은 원리로 고형화하는 공정을 개발했다. 프레온가스는 대기압의 4배에 달하는 압력을, 이산화탄소는 20배의 높은 압력을 가하면 물분자와 결합한다. 미국 일본 노르웨이 등은 공동으로 내년부터 이산화탄소를 수화물로 만들어 심해저에 저장하는 실험에 착수할 예정이지만 대기오염물질을 수화물로 만드는 공정은 아직 발표돼 있지 않다.
이교수는 『수화물공정은 새로운 연구분야로 외국에서도 초보적인 연구에 머물러 있다』며 『공정유지 비용이 저렴해 새로운 환경오염 제거수단으로 자리잡을 전망』이라고 말했다.<선연규 기자>
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