 ▲ 김상남 (주)워터에너지 회장. ©브레이크뉴스 |
기름 대신 물을 쓰는 시대가 눈앞에 다가왔다. 워터에너지란 무엇을 뜻하는가? 물을 연료화한 것을 '브라운가스'라 하며, 물을 열 에너지화한 것을 '워터에너지(Water Energy)'라 한다. 이 분야 전문가는 “물의 전기분해 장치인 워터에너지플랜트에서 대량 생산되는 브라운가스는 물에서 생성되어 연소 후 수증기 상태의 물로 환원되므로 환경공해를 전혀 유발하지 않는다. 연소방정식 2H2+O2→2H2O에서 보는 바와 같이 브라운 가스는 기존의 화석연료와는 달리 탄소가 존재하지 않으므로 연소 후 매연이 없을 뿐만 아니라, 이산화탄소 등의 공해 물질을 발생시키지 않는다”고 정의한다.
물을 에너지로 이용하는 제품이 이미 특허를 획득(2017년9월19일)했다. 물을 에너지화한 제품이 이미 완성되어 상용화하고 있는 것. 1991년 설립된 (주)워터에너지라는 회사는 '브라운가스만의 연소특성을 이용한 워터에너지 용유소각로(특허 제 101781725)'라는 특허(원천기술)를 가진 회사로 무공해소각플렌트를 생산-판매하고 있다. 가까운 장래에 자동차나 비행기 등도 물에서 나오는 브라운가스를 활용, 운행 또는 비행하는 시대에 도전하고 있는 것. (주)워터에너지의 김상남 회장은 "이 발명품을 우선 소각료에 적용했다"고 밝혔다.
김 회장은 이에 대해 “브라운가스만의 연소 특성을 이용한 워터에너지 열분해 용융소 각로에 관한 것으로, 용해실 측면의 폐기물 투입시스템에 연결된 열분해실을 형성하고, 용해실 상부에 건류가스 연소구역을 형성한다. 브라운가스 버너가 폐기물 열분해실 맞은편에 설치되고 용용실 바닥은 비스듬히 기울어져 용해된 물질이 물탱크로 흘러내리게 된다. 따라서 이 발명의 워터에너지 열분해 용융소각로는 고온이 필요한 용융실에서 폐기물의 건류가스 연소열과 브라운가스 연소열의 상호작용을 통해 단시간 내에 용융 온도에 도달하도록 구성된 것이고 예열하지 않고 소각하는 것이 특징”이라면서 “용융에 따른 에너지 비용은 크게 절감되었다. 또 소각로는 연기 냄새먼지 등 대기 오염물질을 배출하지 않고, 소각재는 용융 슬래그 상태로 수쇄처리돼 모래 형태로 재활용된다”고 설명한다.
물을 에너지로 변환시키는 기술이란 과연 어떤 기술일까? (주)워터에너지가 작성한 “워터에너지 무공해소각플렌트 보급사업” 자료는 발명의 기술 분야 및 배경기술을 아래와 같이 설명하고 있다.
“현재 대종을 이루고 있는 스토카 방식의 소각방법은 과잉공기를 불어 넣어 850℃ 정도로 소각한 후 그때 발생할 수밖에 없는 다량의 배기가스를 막대한 공해방지 시설을 통해 처리하고 있으나 교또협약에 의해 날로 강화되고 있는 배출 허용치의 규제로 이제 한계에 달해 스토카방식의 소각로는 없어져야 될 운명이다. 실제로 독일과 일본은 스토카 방식이 없어지고 고온열분해 용융소각으로 가고 있다. 따라서 공해문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 후처리 시설에 의존하지 않고 처음부터 소각과정에서 공해발생이 최소화되는 방향으로 설계하는 것이 바람직하다. 이 발명은 수돗물을 연료로 만들어주는 워터에너지플랜트로부터 자동 공급되는 브라운가스를 연료로 사용하여 폐기물 투입장치에 의해 열분해 구역으로 투입되는 폐기물을 연소용 공기를 불어 넣지 않고 No.1 브라운가스 버너가 내뿜는 브라운가스 화기에 의해 가열하면 이때 챠(Char)와 건류가스가 발생하는데 건류 가스는 용융실 상부의 건류가스 연소구역에서 태워 용융실 내부 온도를 챠의 용융온도(1,300~1,400℃)까지 고온으로 올리도록 하고 또한 챠는 상기 폐기물 투입장치의 작동에 따라 용융실 하부 브라운가스 연소구역의 용융실 바닥으로 점점 밀려가면서 용융실 바닥에 형성된 'U'자형의 피트 출구에 설치한 No.2 브라운가스 버너가 내뿜는 브라운가스 화기에 의해 1600℃ 이상으로 한번 더 가열되어 챠가 완전히 용융되어 흘러내리도록 구성한 것이다. 따라서 본 발명의 워터에너지 용융소각로는 고온을 요구하는 융융 소각실에서 브라운가스 연소열과 브라운가스와 함께 폐기물이 타는 열 즉, 건류가스 연소열의 상호 작용에 의해 챠가 짧은 시간에 용융온도에 도달하도록 구성하여 예열 없이 곧바로 소각할 수 있는 것이 특징이다. 따라서 용융소각에 따른 에너지 비용을 크게 절감한 것이고 아울러 대기 중으로 매연, 냄새, 분진 등의 대기공해물질이 나오지 않고 소각재는 용융슬래 그 상태로 수쇄 처리되어 모래 형태로 재활용할 수 있도록 구성한 것이다. 본 발명의 '브라운가스만의 연소특성을 이용한 워터에너지 용융소각로' 역시 수돗물을 연료(브라운가스)로 만들어 주는 워터에너지플랜트와 워터에너지 용융소각로를 하나의 WE시스템으로 구성하여 물을 브라운가스로 변환시킨 후 그것을 워터에너지로 만들어 쓰는 물의 에너지화 시스템의 하나인 것이다. 따라서 WE시스템을 구성하여 브라운가스의 연소특성을 이용하면 고열을 얻을 수 있으므로 용융소각에 아주 적합함을 알 수 있다.“
 ▲워터에너지 무공해 소각 플랜트. ©브레이크뉴스 |
아래는 김상남 (주)워터에너지 회장과의 일문일답이다.
-구체적으로 어떤 사업인가?
▲(주)워터에너지는 1991년 창업한 세계적인 발명품 워터에너지플랜트 제조업체로, 세계 최초로 WE시스템(WATER ENERGY SYSTEM) 개발에 성공했다. WE시스템에 의한 워터에너지 무공해소각플랜트를 개발하여 특허를 취득했다. WE시스템이란 물을 연료(브라운가스)로 바꾸어 주는 워터에너지플랜트와 브라운가스를 열에너지로 만드는 워터에너지 발열설비(보일러, 가열로, 용융로 등)으로 구성된 물의 에너지화 시스템을 말한다.
이 사업의 워터에너지 무공해소각플랜트는 워터에너지플랜트와 상기 워터에 너지플랜트로부터 연료를 공급받아 1,600°C 이상의 고온에서 폐기물을 열분해 용융하는 워터에너지 열분해 용융소각로로 구성된 것으로 기존 소각로의 문제점인 대기 오염물질과 소각재를 배출하지 않는 것이 특징이다. 이 사업의 목적은 대한민국 원천기술 WE시스템에 의해 세계 최초로 개발된 워터에너지 무공해소각플랜트를 세상에 보급하기 위한 것이다. 이 사업의 목적은 워터에너지 무공해소각플랜트를 보급하여 쓰레기 소각으로 인한 환경문제를 해결하고 쓰레기 대란을 방지하기 위한 것이다.
-워터에너지 무공해소각플랜트란?
▲워터에너지 무공해소각플랜트란 워터에너지플랜트와 워터에너지 용융소각로로 구성된 것으로서 대기 공해물질(미세먼지 매연 악취 등)을 배출하지 않고 소각재도 배출하지 않는 완전 무공해 소각플랜트를 말한다. 따라서 이것 하나면 지구 환경문제 에너지문제 다 해결된다. 중요한 것은 전 세계 어느 나라도 '워터에너지 무공해소각플랜트'와 같은 완전 무공해 소각플랜트를 발명하지 못했다는 사실이다. 이것을 대한민국이 세계 최초로 발명하였다는데 그 의미가 크다. 따라서 전 세계의 재래식 소각로를 전부 워터에너지 무공해소각플랜트로 바꿀 수밖에 없다. 세계적인 발명품 워터에너지 무공해소각플랜트는 쓰레기 대란과 미세먼지 문제를 포함한 모든 환경 문제를 해결할 수 있다. 따라서 워터에너지 무공해소 각플랜트를 전 세계로 보급하여 쓰레기 대란 문제를 해결하고 아울러 지구 온난화, CO2 감축 문제 등 기후변화 문제를 해결해야 한다. 다른 방법은 없을 것이다.
-워터에너지 무공해소각플랜트의 특장점을 소개해 달라.
▲대기 오염물질을 배출하지 않는다. 워터에너지 무공해소각플랜트는 WE시스템에 의해 1600°C 이상의 온도에서 폐기물을 녹여 버리므로 기존 소각로에서 문제가 되고 있는 미세먼지, 매연, 악취와 같은 대기 오염물질을 배출하지 않는다. 소각재를 배출하지 않는다. 워터에너지 용융소각로에서 흘러내리는 용해물질은 수쇄처리되어 모래 형태의 무공해 골재로 사용되기 때문에 소각재를 배출하지 않는다. 연료비는 재래식 용융소각방식의 10분의 1에 불과하다. 워터에너지 무공해소각플랜트는 워터에너지플랜트에서 물(H2O)을 연료를 만들어 자급자족하기 때문에 연료비는 구식 용융소각 방식의 10분의 1에 불과하다.
-우리나라에만 있는 원천 기술인가?
▲다른 나라는 꿈도 못 꾸는 일이다. 우리나에만 있는 원천 기술이다. 인류가 바라는 만능소각로의 조건은 대기 오염물질(미세먼지, 매연, 악취 등) 을 배출하지 않고 소각재도 배출하지 않으며, 무엇보다 소각비용이 저렴해야 한다. 이런 조건을 만족시키기 위해서는 쓰레기를 녹이는 것 외에는 다른 방법이 없다. 그러나 쓰레기를 녹이기 위해서는 1600°C 이상의 고온이 필요하고 연소실에 순산소와 함께 보조연료(LPG, 코크스 등)을 넣어 주어야 한다. 따라서 이러한 재래식 용융소각로의 문제를 해결하지 않으면 안 된다. WE시스템에 의한 워터에너지 용융소각로(특허제10-1781725호)는 워터에너지 플랜트에서 대량으로 공급되는 브라운가스를 연료로 사용하기 때문에 순산소와 보조연료 없이 전술한 만능 소각로의 모든 조건을 만족시킨다. 따라서 WE시스템이 없는 다른 나라는 꿈도 못 꾸는 일이다.
-이 사업의 기대 효과는?
▲워터에너지 무공해소각플랜트가 전국적으로 보급되면 폐기물 소각에 따른 공해문제를 완벽하게 해결할 수 있다. 따라서 무공해 사회를 실현할 수 있게됨으로써 정부의 에너지/환경 정책의 패러다임도 완전히 바뀌게 된다. 워터에너지 발전소 건설, 모든 쓰레기 에너지 자원화 워터에너지 무공해소각플랜트를 구비한 워터에너지 무공해소각발전소를 건설하여 전기를 생산함으로써 모든 폐기물을 에너지 자원화할 수 있다. 미세먼지의 주범 석탄발전소 폐쇄워터에너지 무공해소각플랜트를 구비한 워터에너지 무공해소각발전소를 건설하여 전기를 생산하면 미세먼지의 주범 석탄발전소를 폐쇄할 수 있다. 마케팅 전략지금 정부가 쓰레기 대란에 직면해 소각장을 짓고 싶어도 주민들의 집단 민원으로 인해 새 소각장 건설은 거의 불가능하다. 이 문제를 해결하기 위해서는 최첨단기술의 워터에너지 무공해소각플랜트는 기존 소각장과 달리 대기오염물질(미세먼지, 연기냄새 등)을 배출하지 않고 소각재도 생산하지 않는다’는 사실을 주민들에게 보여줄 필요가 있다. 이것이 가장 손쉬운 마케팅 방법이 되는 것이다. 따라서 워터에너지 무공해소각플랜트를 최대한 빨리 보급하기 위한 마케팅 전략은 폐기물이 녹아서 모래로 재활용된다는 것을 주민들이 눈으로 확인할 수 있는 시범플랜트를 하나 지어 보여 주는 것이다.
 ▲ 특허. '브라운가스만의 연소특성을 이용한 워터에너지 용유소각로(특허 제 101781725)' ©브레이크뉴스 |
-친환경 제품인가?
▲이 사업의 궁극적인 목적은 워터에너지 무공해소각플랜트를 구비한 워터에 너지 무공해소각발전소를 건설하여 모든 폐기물을 에너지 자원화하기 위한 것이다.
이렇게 모든 쓰레기를 공해문제 없이 에너지 자원화 하여 전기를 생산하면 미세먼지 지구온난화 등 세계 기후변화 문제를 해결하여 지구를 살릴 수 있으므로 본 사업이 얼마나 원대하고 큰 사업인지 알 수 있다.
김 회장은 현대중공업 출신이다. 그는 “우리<(주)워터에너지>나라만이 물의 연료화에 대한 원천기술<특허= '브라운가스만의 연소특성을 이용한 워터에너지 용유소각로(특허 제 101781725)'>을 가졌다”면서 “대한민국이 에너지 독립국이 될 날이 멀지 않았다” 강조했다. moonilsuk@naver.com
*필자/문일석. 시인. 본지 발행인.
