연도별 연구사업

시화·반월산단의 VOCs 발생업종별 활성탄 카트리지 흡착기술 적용가능성 조사연구

본 연구의 목적은 시화·반월산단의 VOCs 발생업종별 특성을 파악하여 활성탄 카트리지를 이용한 VOCs 저감기술의 적용가능성을 분석하고, 활성탄 카트리지를 이용한 VOCs 저감장치의 설계 및 관리방안을 도출하는 것이다.
시화·반월산단의 VOCs 방지설비의 대부분을 차지하고 있는 기존 활성탄 흡착설비는 실제 흡착성능에 영향을 미치는 VOCs 조성 등을 고려하지 않고 설계되었을 뿐만아니라 유지관리의 문제점이 있어, 산업단지의 대기개선에 기여하지 못하고 있다. 이를 개선하기 위해 방지설비의 관리가 용이하여 일정한 수준의 흡착성능이 확보가능하고, 유지비용이 저렴한 활성탄 카트리지 흡착설비가 최근 개발되었다. 그러나 상기 카트리지 흡착설비를 본격적으로 적용하기 위해서는 VOCs 배출업체의 업종별로 카트리지 흡착설비의 적용성 분석, 설계 기준안 및 관리방안이 시급히 마련되어야 한다.

1. 배출성분의 분석(기존자료 이용)
주요 배출원 그룹화(배출성분의 종류, 배출 농도, 배출 풍량별 등)하여 데이터화함으로서 연구성과를 도출한다.
2. 그룹별 흡착기술 분석
그룹별 배출성분 종류 및 농도에 따른 흡착제 선택 및 타기술 적용 가능성을 분석한다. 이 때의 연구성과로 흡착제 종류에 따른 VOCs 종류별 흡착성능 결과를 얻을 수 있다.
3. 활성탄 흡착 카트리지 규격화/표준화
그룹화하여 활성탄 카트리지 적용업체에 따라 배출 농도 및 배출 풍량에 따른 카트리지 수량 결정을 결정한다. 적용되는 카트리지는 규격화된 카트리지를 사용하며, 차후 이 카트리지를 표준으로 사용한다.
4. 공동처리 타당성 검토
대상업체의 선정 및 대상업체 수에 따른 공동 처리 가능여부 판단한다. 이에 따라 재생업체의 규모 및 처리능력을 정해지며, 대상 적용업체의 설치 및 관리부담과 재생업자의 사업화 가능성에 대한 경제성이 평가된다. 이와 같은 경제성 분석을 통하여 차후 새로운 과제의 도출 및 사업화의 기초 자료로 활용될 수 있는 연구성과가 도출된다.

VOCs 처리기술 중 농축산화가 다른 기술보다 경제적이지만 개별 업체들이 이 시설을 설치하려면 고가의 설치비와 관리상의 부담이 있다. 특히, 농축산화도 다른 산화기술과 같이 필요시마다 흡착된 활성탄을 재생하는 것보다 연속적으로 재생 시스템을 운전하는 것이 초기 보조 연료비 및 운전비를 절약할 수 있다.
활성탄 카트리지의 흡착설비를 각 업체에 적용한 후, 카트리지만을 수거하여 재생하는 방법은 각각의 업체가 재생시스템을 설치하지 않고 일정액의 관리비만 지불하기 때문에 중소규모의 업체에 적당하다. 하지만 이러한 관리비는 위에서 언급한 산화설비나 기존의 활성탄 흡착설비와 비교해서 적용하는 업체에 부담이 적어야 하며, 활성탄 카트리지를 수거하는 재생업체도 사업성이 있어야 한다. 분석결과, 기존에 연소장치가 있는 소각시설이나 지역냉난방시설에 재생설비을 설치하는 것이 가장 경제적이라 할 수 있다.

본 연구를 통하여 조사 연구된 자료를 바탕으로 활성탄 카트리지의 경제성이 있다면 국내 대형 및 중소규모 산업단지의 휘발성 유기물질 배출 업체에 모두 적용이 가능하다. 특히, 공동재생설비를 기존 소각로나 지역냉난방 설비를 이용하여 활성탄 카트리지를 재생하게 되면 시화 및 반월산단내 뿐만아니라 다른 지역에서도 그 활용도가 높다.