	보 도 자 료
	보도일시		2020년 5월 18일 조간(5. 17. 12:00 이후)부터 보도하여 주시기 바랍니다
	담당 부서	국립환경과학원 대기공학연구과			박정민 과장 / 공부주 연구관 / 김정훈 연구사
					032-560-7330/ 7333/ 7337
	배포일시			2020. 5. 15. / 총 6매

미세먼지 배출기준 강화하니 수은도 줄었다

◇ 석탄화력발전소, 13년 전보다 수은 배출계수값 84% 감소

◇  질소산화물‧황산화물 저감정책이 수은 저감에 크게 기여

□ 환경부 소속 국립환경과학원(원장 장윤석)은 석탄화력발전시설 석탄 1톤을 연소할 때 나오는 수은 배출량(배출계수*)을 연구한 결과, 2020년 2.86mg/ton**으로 2007년 대비 약 84%(△14.76mg/ton)가 감소했다고 밝혔다.

* 석탄 등 연료 사용량 당 발생하는 대기오염물질량을 의미하며 단위는 연료사용량 (ton) 당 오염물질배출량 (mg)으로 mg/ton으로 기재함

** 농도로 환산할 경우 0.3ug/Sm3(수은배출허용기준: 40㎍/Sm3)

<석탄화력발전시설에서 수은 배출계수 변화>

○ 또한, 유엔환경계획(UNEP) 조사 결과에 따르면, 우리나라의 수은 총 배출량은 2005년(32.2톤) 대비 2015년(9.2톤)에 약 71%(23톤) 감소한 것으로 나타났다.

□ 국립환경과학원 연구진은 일반적으로 석탄화력발전시설에 수은만을 처리하기 위한 대기오염방지시설이 있지 않지만, 질소산화물 등 미세먼지 원인물질을 처리하기 위한 시설의 적정한 운영이 수은을 동시에 저감한 것으로 분석했다.

□ 정부는 2008년부터 석탄화력발전시설에 대해 5차례에 걸쳐 먼지 및 미세먼지 원인물질인 질소산화물, 황산화물의 배출허용기준을 강화했다.

○ 그 결과, 국내 석탄화력발전시설의 2008년 대비 2018년 먼지 연간 평균농도는 약 36%(7.7→5.0mg/m3) 감소했으며, 연간 배출량은 약 39%(360 → 219ton/year) 감소했다.

○ 같은 기간 질소산화물의 연간 평균농도도 약 64%(109→39ppm) 감소, 배출량은 약 61%(10,091 → 3,884ton/year) 감소했다. 황산화물의 경우 평균농도는 약 61%(61→24ppm) 감소, 배출량은 약 40%(6,508→3,821ton/year) 감소했다.

○ 질소산화물 등 대기오염물질의 배출허용기준 강화는 대기오염방지시설 개선의 계기가 되었고 이는 수은 배출량의 획기적인 감축에도 크게 영향을 미친 것으로 보인다.

□ 석탄화력발전시설에서 수은 배출량을 줄이는 최적의 기술은 원소수은을 물에 잘 녹고 반응성이 좋은 산화수은으로 전환하여 제거하는 것이다.

○ 원소수은은 기존 방지시설에서 반응성이 없어 제거가 어렵지만 질소산화물 제거를 위한 방지시설에서는 산화수은으로 쉽게 전환되어 입자상물질 제거 설비와 습식방지설비에서 함께 제거될 수 있다.

○ 따라서, 석탄화력발전시설에 설치된 질소산화물 등 방지시설의 조합과 성능 개선이 미세먼지와 수은의 동시저감 효과를 보일 수 있다.

□ 김영우 국립환경과학원 기후대기연구부장은 “지속적인 산업계의 설비 투자와 노력이 미세먼지와 수은의 동시 저감의 성과로 나타났으며 앞으로 지속적인 기술지원으로 미세먼지 등 대기오염물질 저감에 앞장설 것”이라고 말했다.

붙임  1. 석탄화력발전시설에서의 수은 거동 및 제어 기작.

2. 질의/응답.  끝.

	이 보도자료와 관련하여 보다 자세한 내용이나 취재를 원하시면 국립환경과학원 대기공학연구과 김정훈 연구사 (☎ 032-560-7337)에게 연락주시기 바랍니다.

붙임1		석탄화력발전시설에서의 수은 거동 및 제어 기작

□ 석탄연소 후 배출된 배출가스 처리를 위해 방지시설을 설치하여 운영하고 있으며, 질소산화물을 처리하기 위한 선택적촉매환원반응시설(SCR), 입자상 물질을 제어하기 위한 전기집진시설(ESP)과 황산화물을 처리하기 위한 습식 배연탈황시설(FGD)이 구성되어 있다.

* SCR : Selected Catalytic Reduction, ESP : Electrostatic Precipitator, FGD : Wet-Flue Gas Desulfurization

□ 석탄화력발전시설에는 수은을 제거하기 위한 별도의 방지시설이 설치되어 있지 않지만 기존의 방지시설을 지나면서 수은이 제거되는 동시저감 효과를 볼 수 있다.

□ SCR의 촉매는 원소수은의 일부를 산화수은으로 산화시키며 산화수은의 일부는 연소과정에서 발생한 입자에 흡착되어 ESP에서 제거되며 또한 물에 잘 녹는 산화수은은 습식 FGD를 거치면서 물에 용해되어 제거된다.

□ 이처럼 원소수은이 방지시설을 지나면서 산화수은 및 입자상수은으로 화학종 변화가 일어나 제거가 용이해진다.

석탄화력발전시설에서 수은 화학종 거동

참고문헌 : A review on mercury in coal combustion process (2019)

붙임2		질의/응답

1. 연소시설에서 배출되는 수은의 종류와 특징은 무엇인가요?

□ 수은은 상온에서 유일하게 액상인 백색금속으로 산업시설에서 수은을 함유하고 있는 석탄의 이용 등으로 인위적으로 대기 중에 방출됩니다.

□ 대기 중 수은화합물은 크게 3가지 형태로 원소수은(Hg0), 산화수은(Hg2+), 입자상수은(Hgp)이며 수은화합물들의 물리화학적 특징은 <표1>과 같습니다.

<표> 대기 중 수은 화합물의 특징

특성	원소수은	산화수은	입자상수은
존재 형태	Hg0	Hg2+	Hgp
특성	- 대기 중 존재하는 수은의 대부분을 차지함 - 낮은 용해도와 반응성으로 대기 중 체류시간이 김	- 반응성이 높고 건식 및 습식 침적 속도가 높아 단기간에 대기에서 제거됨 - 수체로 침적한 후 원소수은으로 환원되거나 메틸수은으로 변환됨	- 입자상 물질(먼지 등)에 산화수은이 부착된 형태
대기 중 체류시간	150일 ~ 350일	0일 ~ 5일	0일 ~ 10일

□ 산화수은은 대기 중 체류시간이 최대 5일, 입자상 수은은 10일 이내에 불과하지만 원소수은은 150일에서 350일 정도로 매우 길어 지구적인 오염원으로 간주되며 제어하기 위한 노력이 필요합니다.

2. 배출농도와 배출량 그리고 배출계수의 차이는 무엇인가요?

□ 배출농도란 굴뚝에서 배출되는 가스 안에 오염물질이 들어있는 양을 의미하며 가스 부피와 오염물질의 질량비로 나타냅니다.

□ 석탄화력발전시설에서 배출계수는 연료 사용량 당 발생하는 대기오염물질량을 의미하며 단위는 연료사용량 (ton)당 오염물질배출량 (mg)으로 mg/ton으로 나타냅니다.

□ 배출계수를 구하는 식은 다음과 같습니다.

Hg 농도 (ug/Sm3) x 건조배출가스 유량 (Sm3/hr) x 10-3

연료 사용량 (ton/hr)

□ 배출량이란 배출계수에 연간 사용한 연료사용량을 곱한 값으로 연간 오염물질 총 배출량을 의미하며 단위는 ton/yr입니다.

3. 대기배출원에 대한 수은을 관리해야 하는 이유가 무엇인가요?

□ 인위적으로 배출된 수은은 대기 중에 체류하면서 직접적으로 사람에게 영향을 미치기도 하며 바다, 호수, 강으로 흘러들어가 메틸수은으로 변환됩니다.

□ 메틸수은은 어패류와 같은 수중 생물의 생체 내에 축적이 되고 어패류를 인간이 섭취하여 수은이 인체 내로 유입이 되며 수은이 농축된 어패류를 지속적으로 섭취하면 수은 중독을 일으킬 수 있습니다.

□ 일본의 미나마타사건과 이라크의 농약중독 사건이 수은 중독의 대표적인 사례입니다.

4. 우리나라 주요 수은 배출 업종은 무엇인가요?

□ 수은화합물의 인위적인 배출은 화석연료의 연소나 시멘트, 철, 강철, 아연, 금, 기타 비철금속의 추출 및 생성과정에서 발생되거나, 건전지, 형광등, 안료(인주) 등의 수은을 함유한 폐기물의 소각 등에 의한 배출 등이 있습니다.