전문가 인사이트: 개정된 대기질 기준 강화로 암모니아 슬립 및 응축성 미세입자 제어의 중요성 부각

중국이 2026년 3월 1일부터 개정된 대기질 기준을 시행하기를 준비함에 따라, 산업 배출 통제 분야는 보다 심층적이고 포괄적인 대기오염 관리의 새로운 단계로 진입하고 있다. 본 미르샤인 환경(MirShine Environmental) 정책 해설 시리즈에서는 미르샤인 생태연구소(MirShine Ecological Research Institute)의 핵심 전문가이자 산동건축대학(Shandong Jianzhu University) 석사 지도교수인 장귀친(Guiqin Zhang) 교수가 개정된 기준이 초래할 영향과 암모니아 기반 연기 탈황 기술의 향후 발전 방향에 대한 전문적인 견해를 공유한다.

대기 환경 과학 및 대기 오염 통제 연구 분야에서 수십 년간의 경험을 바탕으로, 장 교수는 석탄 연소 배연 가스 처리 기술과 환경 정책 수립에 관한 광범위한 연구를 수행해 왔다. 그녀의 분석은 점차 강화되는 환경 규제 하에서 장기적인 준법을 추구하는 산업 기업들에게 귀중한 지침을 제공한다.

더 엄격한 PM2.5 기준이 대기 오염 통제의 새로운 단계를 알린다

개정된 ‘환경대기질기준’에서 가장 중요한 변경 사항 중 하나는 연평균 PM2.5 농도 허용 기준을 기존의 35 μg/m³에서 25 μg/m³로 강화한 것이다.

장 교수에 따르면, 이 조정은 단순한 수치상의 수정을 넘어서는 의미를 지닌다. 이는 중국이 기존의 전통적 오염 통제에서 벗어나, 보다 심층적이고 정교한 대기질 관리 단계로 전환하고 있음을 반영한다.

장 교수는 "환경 기준이 강화될수록 산업 배출 통제 기술도 이에 상응하는 발전을 이루어야 한다"고 설명했다. "석탄 화학 처리, 화력 발전, 코크스 생산과 같은 산업 분야에서는 현재의 배출 한계를 단순히 충족하는 것만으로는 더 이상 충분하지 않다. 기업들은 향후 규제 변화에 유연하게 대응할 수 있는 선제적인 기술을 도입해야 한다."

정부가 계속해서 더 깨끗한 공기와 낮은 미세입자 농도를 추구함에 따라, 산업 시설은 1차 및 2차 오염물질 배출에 대해 점차 강화되는 감독을 받게 될 것이다.

잠재적 과제: 암모니아 누출 및 응결성 미세입자

기존의 연소가스 처리 기술은 이산화황(SO₂), 질소산화물(NOₓ), 그리고 여과 가능한 미세입자 물질을 제어하는 데 상당한 진전을 이루었으나, 장 교수는 산업계가 암모니아 슬립(ammonia slip)과 응축성 미세입자 물질(CPM, Condensable Particulate Matter)이라는 두 가지 자주 간과되는 오염물질에 보다 큰 주의를 기울여야 한다고 강조하였다.

이들 오염물질은 2차 PM2.5 형성의 핵심 기여 요인으로 점차 인식되고 있으며, 향후 환경 규제 준수 여부를 좌우할 주요 요인이 될 수 있다.

SCR 탈질 시스템 및 기존의 습식 탈황 공정에서 반응하지 않은 암모니아가 연소가스와 함께 유출될 수 있다. 대기 중으로 방출된 암모니아는 이산화황, 질소산화물 및 기타 산성 화합물과 반응하여 황산암모늄 및 질산암모늄과 같은 2차 에어로졸을 생성한다. 이러한 미세 입자들은 환경 중 PM2.5 오염의 중요한 기여 요인이다.

응축성 입자상 물질(CPM)은 추가적인 도전 과제를 제시한다. 기존의 입자상 물질과 달리 CPM은 주로 연기 가스 흐름 내에서 기체 형태로 존재하며, 표준 분진 수집 장비로는 포집하기 어려운 경우가 많다. 이러한 기체 화합물은 굴뚝을 통해 배출된 후 대기 중에서 냉각되어 응축되며, 이로 인해 미세한 고체 또는 액체 입자가 형성되어 PM2.5 농도에 직접적으로 기여한다.

장 교수는 암모니아 슬립(ammonia slip) 및 CPM 배출이 적절히 관리되지 않는 한, 기존 입자상 오염물질 배출에서 우수한 성능을 보이는 시설이라도 실질적인 PM2.5 감축을 달성하기 어려울 수 있다고 지적했다.

그녀는 또한 규제 당국이 이미 이러한 오염물질을 대상으로 한 측정 방법론 및 배출 기준을 도입하였다고 강조하였다. 환경 감독은 전통적인 오염물질 관리에서 점차 종합적인 오염물질 관리로 확대되고 있다.

산업 기업의 경우, 2차 오염물질 제어 기술에 대한 능동적 투자는 이제 단순한 법규 준수 요건을 넘어 경쟁 우위로 자리 잡고 있다.

암모니아 기반 탈황 기술의 독보적인 장점

정책 분석을 바탕으로 장 교수는 변화하는 규제 환경 하에서 암모니아 기반 탈황 기술이 수행하는 역할을 검토했다.

기존 탈황 공정과 달리, 암모니아 기반 연기 탈황(FGD) 공정은 암모니아를 흡수제로 활용하며, 최적화된 시스템 설계를 통해 이산화황, 암모니아 누출, 응축성 미세입자 등을 동시에 제어할 수 있는 잠재력을 지닌다.

특허 등록된 장비 구조와 정밀하게 설계된 공정 조건을 통해 암모니아 기반 탈황 시스템은 추가적인 종말 처리 시설을 대규모로 설치하지 않고도 복수 오염물질을 통합적으로 제어할 수 있다.

석탄 화학, 화력 발전, 코크스 제조 및 첨단 소재 산업 분야의 프로젝트에서 수집된 운영 데이터는 탁월한 환경 성능을 입증하고 있습니다. 이러한 적용 사례에서 암모니아 슬립 농도는 규제 기준인 3 mg/m³를 지속적으로 크게 하회하였으며, 응축성 미세입자 물질 배출량 역시 업계 최고 수준을 달성하였습니다.

장 교수는 이 기술이 환경적 이점 외에도 상당한 경제적 이점을 제공한다고 강조했습니다.

첫째, 암모니아 기반 탈황 공정은 탈황 폐수를 발생시키지 않으므로 폐수 처리 및 무액체 배출(Zero-Liquid-Discharge) 시스템에 대한 설비 투자비 및 운영 비용을 모두 절감할 수 있습니다.

둘째, 이 공정은 이산화황을 유용한 비료 제품인 황산암모늄으로 전환하여 상업적으로 판매할 수 있으며, 이로써 황 자원을 재활용함과 동시에 환경적·경제적 이익을 동시에 창출할 수 있습니다.

산업 동향: 향후 경쟁력은 종합 오염물질 관리 능력에 달려 있다

장 교수는 향후 PM2.5 기준 강화가 산업 배출 통제 분야의 경쟁 구도를 근본적으로 재편할 것이라고 전망했다.

그녀는 “연기 처리 분야의 미래는 더 이상 기업이 배출 기준을 충족하는지 여부로만 정의되지 않을 것”이라며, “실제 도전 과제는 환경 영향을 최소화하면서도 경제적 효율성을 극대화한 상태에서 규제 준수를 달성하는 데 있다”고 설명했다.

암모니아 슬립(ammonia slip), 응축성 미세입자, 이산화황 등 신규 오염물질을 효과적으로 관리할 수 있는 능력이 기술 발전 수준을 가늠하는 핵심 지표가 될 것이다.

최근 암모니아 기반 탈황 프로젝트에서 수집된 모니터링 자료는 이러한 결론을 추가로 뒷받침한다.

측정된 이산화황(SO₂), 질소산화물(NOₓ), 미세입자 농도는 일관되게 초저배출 요건을 충족하였다.

희석 터널 샘플링을 통해 측정된 미세먼지 농도는 여과성 미세먼지(FPM)와 응축성 미세먼지(CPM)를 모두 포함하여 5 mg/m³ 이하로 유지되었다. 결과값은 기존 중량법 및 베타선 측정법으로 얻은 값보다 단지 0.2–0.5 mg/m³ 높았을 뿐으로, CPM 수준이 극도로 낮음을 시사한다.

동시에 암모니아 농도는 규제 한계치인 3.0 mg/m³보다 현저히 낮은 2.0 mg/m³ 이하로 유지되어, 정밀한 암모니아 주입 제어 전략의 효과성을 입증하였다.

미르샤인(MirShine), 청정 공기 기술 지속 발전

암모니아 기반 탈황 솔루션 분야의 선도 기업인 미르샤인 환경(MirShine Environmental)은 암모니아 누출(ammonia slip)과 응축성 미세먼지(CPM)를 통합적으로 제어하는 자체 기술을 개발해 왔다.

다양한 산업 분야에 걸친 수년간의 엔지니어링 실무를 통해 미르 shine(MirShine)은 고객사가 초저배출을 달성함과 동시에 운영 효율성 및 환경 성능을 향상시키는 데 풍부한 경험을 축적해 왔습니다.

회사의 기술 로드맵은 향후 규제 동향 및 종합 오염물 관리에 대한 수요 증가와 긴밀히 부합합니다.

앞으로 미르 shine(MirShine)은 지속적으로 기술 혁신 및 실용적인 엔지니어링 솔루션에 투자하여, 전 세계 산업이 더 깨끗한 배출, 높은 자원 효율성, 그리고 지속 가능한 발전 목표를 달성할 수 있도록 지원할 예정입니다.