유리산업의 온실가스 저감을 위한 산소 연소 시스템 - 김 용 환

[사무국]

김 용 환
한국시니어과학기술인협회 재료·소재 분과 연구위원
전 배재대학교 신소재공학과 겸임교수

초 록

  순산소 연소 기술(Oxy-fuel combustion)은 연소에서 공기 대신 순수한 산소를 산화제로 사용한다. 이 경우 연소 
후에 배기가스 대부분이 CO2와 H2O이다. 또한, NOx나 SOx 등의 배출이 없고 CO2를 고농도로 회수할 수 있는 
기술이다. 따라서 지구온난화 억제뿐만 아니라 열효율 제고를 실현할 수 있는 획기적인 연소 방법으로 관련 
연구가 매우 오래전부터 진행되고 있었다. 순산소 연소 기술은 유리 용해, 비철금속 용해 및 철강 가열 공정용과 
같은 에너지 다소비형 고온 열 설비에 적용할 목적으로 개발되어 왔다. 최근 저가 산소 제조 기술이 개발되면서 
고온 열 공정에 순산소 연소의 활용이 증가하고 있다. 유리 제조공정은 원료 조합ㆍ용해ㆍ성형ㆍ후가공 프로세스로 
이루어지고 있다. 그중에 전체 70% 전후 에너지를 용해 프로세스에서 소모하고, 이에 따라 에너지 및 이산화탄소를 비롯한 
온실가스 저감은 용해 프로세스 중심으로 실시되고 있다. 그러나 산소 시스템을 도입하는 목적은 잘 알려져 있으나 여러 
조건 등으로 효과를 수치로 나타내는 것이 어렵다. 여러 조건에 원료 가격, 유리 조성, 사용하는 원료 종류, 용해로 크기 및 
가동 기간, 산소 연소 시스템 종류 등 다양한 인자가 많이 있기 때문이다. 유리산업에 이용하는 산소 연소는 연소 버너 등 
시스템을 개발하는 엔지니어링사, 산소생산업체 등이 연구를 많이 하고 있다. 실제 상업적으로 운전하는 업체 실적 등의 
사례를 중심으로 에너지 효율과 NOx, CO2 등을 저감을 동시에 만족시킬 수 있는 산소 연소 시스템에 관해 기술한다.

키워드: 순 산소 연소 기술, 산소 연소 시스템, Oxy-fuel glass melting, 유리 용해 기술, 용해로 배출물 저감

814 김용환 산소연소 시스템.pdf

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