지구온난화와 제조 현장의 개선

엄주선 포스코 인재창조원 교수·컨설턴트

올여름 폭염이 미국과 유럽·아시아를 강타하며 3개 대륙이 경쟁하듯 연일 사상 최고기온을 갈아치우고 있다. 미국 남부 피닉스는 50년 전의 최고 기록을 경신하며 19일째 43도가 넘는 불볕 더위가 기승을 부리고 유럽도 로마 관측사상 최고 기온인 41.8도를, 스페인 일부 지역은 45도의 폭염을 기록하였다. 인도에서는 최소 90명이 더위로 사망하면서 급기야 유엔 산하 세계기상기구(WMO) 구테흐스 사무총장은 ‘지구 온난화 시대는 끝났다 지구가 끓는 시대가 시작 되었다’고 발표하였다.

우리나라도 피해가 커지고 있다. 지난 7월 제주도 서귀포에 있는 용머리해안을 갔는데 제주 해안의 해수면 상승폭이 지구 평균의 3배로 1989년을 기준으로 2018년 12.8Cm 상승하였고 2050년 26.4Cm, 2100년에는 47.7Cm가 상승할 수 있다고 하였다. 이로 인해 용머리해안로의 종일 탐방 가능 일이 2011년 214일에서 2020년에는 42일로 줄어들어 아쉽게도 해안에서 바라만 보다 와야 했다.

최근 제조현장에서도 지구환경에 영향을 주는 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 줄이기 위해 많은 투자와 노력을 하고 있다. 황산화물은 보통 SOx라고 하며 황과 산소가 주성분으로 대기중에는 아황산가스(SO2) 상태로 존재한다. 연료 중에 함유된 황 성분이 연소에 의해 산소와 결합하면서 발생한다. 이를 제거하기 위해 주로 다공의 활성탄을 사용하여 화학적물리적인 흡착을 통해 제거하고 있다.

질소산화물의 주요 형태는 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)이며 이 둘을 합쳐서 NOx로 표현한다. 질소가스를 구성하는 두개의 원자는 아주 강하게 결합되어 있기 때문에 그것을 원자 상태로 쪼개는 것은 높은 온도가 아니면 쉽지않다. 그래서 주로 제조 현장의 연소로 소각로 등 석탄, 석유, 가스 등과 같은 연료에 의한 연소시 생성되며 대기중에서 물과 반응하여 질산(HNO3)을 만들어 산성비를 유발하므로 인체에 유해하며 환경과 대기 오염을 유발한다.

질소산화물을 제거하기 위해 제조 현장에서는 오산화바나듐(V2O5)을 촉매로 사용하여 암모니아와 몰농도를 일정비율로 주입 280 ~ 450°C 온도에서 반응시켜 NOx를 제거하는 선택적촉매환원법(SCR)을 많이 사용한다. 제철공정에서는 원료를 1차 가공하는 소결로에서 광석을 소결하는 과정에서 배출가스에 포함된 황과 질소 산화물을 탈황과 탈질 설비를 순차적으로 거쳐 대기 방출 농도가 기준치 이하가되도록 하고 있다.

생산설비를 정기수리나 점검후 재가동할 때 불안전 연소나 탈황 탈질 설비가 정상 가동이 안되어 황과 질소 산화물 농도가 많이 올라간다. 이들 설비가 정상 가동되기 위해서는 수분, 온도 등의 가동 조건이 되어야 하기에 현재는 행정처분 유예 시간을 설비 특성을 고려하여 주고 있다.

하지만 최대한 짧은 시간에 법 기준치 이하로 빠르게 낮추는 것이 회사나 사회 모두에게 필요하므로 설비 문제점을 발굴하여 정상가동 시간을 줄이기 위해 개선을 지속하고 있다. 환경오염 물질의 배출 저감은 후손들에게 지속가능한 지구를 물려 주기 위해서라도 모두의 노력과 개선이 더 요구되는 시점인 것이다.