버려지는 탈질촉매 재활용기술…국내 연구진 세계 최초 개발

▲22일 한국서부발전 태안발전본부에서 유용자원재활용기술개발사업단과 한국서부발전 간 '폐탈질촉매 재활용 시범사업을 위한 업무협력 양해각서' 체결식이 열렸다. 체결식 후 조봉규 유용자원재활용기술개발사업단장(왼쪽서 네번째)과 김경재 서부발전 태안발전본부장(오른쪽 세번째) 등이 기념 촬영을 하고 있다. 사진제공=한국지질자원연구원

[에너지경제신문 여영래기자] 최근 미세먼지 발생 억제정책에 따라 발전소 등 대형 연소가 필요한 설비에 탈질촉매의 설치 사례가 늘어나고 있다. 탈질촉매는 미세먼지 오염의 원인으로 알려진 질소화합물(Nox)을 분해하기 위한 환경설비다. 

탈질촉매 설치량이 증가하고, 교체주기 역시 점점 짧아질 것으로 예상되고 있으나 버려지는 탈질촉매를 재활용할 수 있는 적절한 기술이 없어 현재는 전량 매립되고 있다.

이러한 문제해결을 위해 환경부와 환경산업기술원, 한국지질자원연구원, 한국서부발전 등이 손을 맞잡았다.

환경부와 환경산업기술원 지원으로 ‘글로벌탑 환경기술개발사업’을 추진하고 있는 ‘유용자원재활용기술개발사업단’(이하 재활용사업단)은 버려지는 탈질촉매로부터 유가금속을 회수하고 발생되는 2차 폐기물의 발생을 최소화할 수 있는 ‘폐탈질촉매 재활용 기술’을 개발 완료, 22일 한국서부발전 태안발전본부에서 발전소에서 발생하는 폐탈질촉매의 재활용기술 상용화를 위한 시범사업 추진 양해각서를 체결했다.

재활용사업단이 지질자원연구원(DMR 융합연구단 이진영 박사)을 통해 개발한 ‘폐탈질촉매 재활용 기술’은 사용된 탈질촉매에 함유된 유가금속(텅스텐, 바나듐)을 침출(용액 속에 담가서 우려냄)시킨 후, 분리정제 공정을 거쳐 고순도 금속화합물을 얻어내는 기술이다. 

또한 촉매를 담는 담체(지지체)로 사용되는 이산화티타늄도 고순도화 과정을 거쳐 고부가 제품으로 제조할 수 있는 효과적인 신기술이다. 

이 기술은 발생되는 폐탈질촉매의 90% 이상을 재활용하는 친환경 침출 및 분리정제 기술로 확보된 유가금속은 탈질촉매 또는 초경합금의 원료로 재사용하거나 색소 등으로 사용이 가능하다.

재활용사업단은 국내 전력 생산량의 6% 이상을 생산하고 있는 서부발전 태안발전본부와의 협력을 통해 태안발전본부에서 버려지는 탈질촉매를 전량 제공받아 폐탈질촉매 재활용 기술 상용화를 위한 시범사업을 3년간 수행해 상용화 기술을 완성시킬 계획이다.

아직 폐탈질촉매의 자원순환 재활용 기술은 개발된 바 없다. 전 세계적으로 대기오염에 대한 관심이 고조되는 상황에서 세계 최초로 개발된 폐탈질촉매 재활용 기술의 해외시장 진출도 기대된다.

김경재 한국서부발전 태안발전본부 본부장은 "이번 기술 상용화 시범사업을 통해 매립되던 폐탈질촉매의 적정 재활용 방안을 확보할 수 있어 매립비용을 절감할 것"이라며 "이 기술을 기반으로 미세먼지 발생 억제를 위해 지속적으로 탈질 설비를 보강 하는 등 보다 깨끗한 대기환경 조성에 최선을 다할 것"이라고 밝혔다.

이진영 지질자원연구원 박사는 "이번에 개발된 폐탈질촉매 재활용 기술은 폐자원에서 탈질촉매 제조 원료를 확보할 수 있는 전주기적 자원순환 기술을 확보한 것"이라며 "재활용 과정에서 발생하는 2차 폐기물을 최소화 할 수 있는 친환경 공정으로 희유금속 자원 확보에도 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

이어 조봉규 재활용사업단 단장은 "이번에 개발된 폐탈질촉매 재활용 기술을 통해 단순 매립되던 폐탈질촉매를 친환경적으로 재활용할 수 있는 계기를 마련했다"면서 "우리나라가 폐탈질촉매가 발생하는 해외에 이 기술을 수출할 경우 환경선진국으로 한 걸음 더 다가설 수 있는 계기를 마련할 것"이라고 밝혔다.