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Ⓒ 클립아트 코리아

 

 

 

우리나라는 여전히 화력 발전을 통해 많은 전력을 생산하고 있습니다. 화력 발전에 사용되는 주원료는 석탄이고 저탄장이라는 석탄 저장소에서 보관합니다. 그런데 이 과정에서 석탄이 자연적으로 발화를 일으키는 경우가 종종 있습니다. 왜 이런 일이 일어날까요?

 

식물이 석탄으로 변하는 진행 정도를 석탄화도라고 합니다. 이에 따라 석탄의 종류가 나눠지는데요. 아역청탄은 석탄화도가 낮고 칼로리가 7,300~8,100kcal/kg인 석탄으로 주로 발전용, 연료용으로 많이 사용됩니다. 아역청탄의 표면엔 공기 중의 산소와 수분이 잘 흡착됩니다.

 

석탄에 산소가 흡착되면 석탄 표면에서는 산화 반응이 일어나 열이 발생하여 표면 온도가 증가합니다. 저장된 석탄 사이에서 열이 빠져나가지 못해 온도가 점차 상승하면 자연 발화가 일어나는 것이죠. 자연 발화는 화재와 가스 누출 사고로 이어질 수 있기 때문에 이를 최대한 방지해야 합니다.

 

 

 

자연발화 방지제를 도포하는 모습  ⓒ 전력연구원

 

 

 

지난 320전력연구원은 ‘저탄장 자연발화 예측 대응 시뮬레이터’와 ‘미활용 고미연분 매립회 활용 친환경 자연 발화 방지제’를 개발했다고 밝혔습니다. 전력연구원의 자연발화 방지 기술은 한국중부발전() 보령화력본부에서 운영 중인 실외 저탄장 10만 톤급 실제 석탄 더미에서 45일간 현장 실증을 통해 성능이 확인됐습니다.

 

‘저탄장 자연 발화 예측 시뮬레이터’는 저탄장의 형태 및 탄의 종류별로 자연 발화성과 발화 발생 지점을 예측하여 대응하는 시뮬레이터입니다. 석탄을 많이 저장하는 장소와 석탄 종류에 따라 언제 발화가 발생할지 등을 미리 알아내어 방지하기 위함이지요.

 

 

 

‘자연 발화 방지제’는 미활용 고미연분 매립회와 물을 석탄 표면에 바른 후, 바로 굳을 수 있는 경화성 고분자 물질을 조금 첨가하여 만듭니다. 어려운 용어가 많은 것 같다고요? 지금부터 하나씩 설명해 드릴게요.

 

미연분은 화력 발전 과정에서 석탄을 연소할 때 배기가스에 남아있거나 생성된 성분입니다. 매립회는 화력 발전 후 남는 석탄재 중 하나입니다. 이 중에서도 미연분이 많이 포함된 것을 ‘고미연분 매립회’라고 합니다. 이 두 가지를 활용하여 자연 발화 방지제를 만드는 것이지요.

 

이렇게 만든 방지제와 물을 석탄 표면에 바른 후 경화성 고분자 물질을 조금 넣어줍니다. 이것은 석탄 표면에 막이 만들어지는 것을 돕는데요, 산소와 공기의 접촉을 차단합니다. 덕분에 좀 더 효과적으로 자연 발화를 방지할 수 있게 되는 것이지요.

 

 

 

석탄 자연 발화 방지제=미활용 고미연분(화력 발전 과정에서 석탄을 연소할 때 배기가스에 남아있거나 생성된 성분)

                             +매립회(화력 발전 후에 남는 석탄재 중 하나)

                             +

                             +경화성 고분자 물질(석탄 표면에 막이 만들어지는 것을 돕는 물질, 산소와 공기 접촉을 차단)

 

 

 

국내 석탄 화력 발전소는 석탄을 모두 해외에서 수입하며, 자연 발화 때문에 약 1~5%의 석탄이 버려집니다. 향후 자연 발화 방지 기술이 국내 발전소에 확대 적용된다면, 발전본부당 연간 100억 원의 석탄 손실 비용을 절감할 수 있을 것입니다.

 


 

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  • 딸기라떼 2020.06.04 01:51
    자연발화 방지기술이 꼭 상용화 되어서 모두에게 윈윈이 되는 날이 빨리 왔으면 좋겠네요!
    좋은 정보 감사합니다!
  • 비빔국수 2020.06.09 14:30
    유익한 정보 감사합니다~
  • 고구마피자 2020.06.09 17:22
    이런 방법이 있는줄 몰랐는데, 석탄손실비용과 버려지는 석탄도 줄일 수 있고 너무 유용한 기술이 있었네요! 얼른 이 기술이 더 널리널리 쓰이기를 바라봅니다ㅎㅎ 좋은 글 감사해요~
  • 초코파이 2020.06.12 15:07
    맨 위 사진 죠스바인줄 알았어요 ㅋㅋ

    같은 원료인데도 효율을 높이는 방법이 있다니,,신기하네요 !
  • 알로에 2020.06.13 16:49
    유익한 정보 얻어 갑니다!
  • 물냉면 2020.06.15 18:05
    전력연구원에서 하는 일도 알게 되고 미연분, 매립회 같은 어려운 개념을 알기 쉽게 설명해주어서 낯설기만 했던 자연발화 방지 기술을 명쾌하게 이해하게 되었습니다! 덕분에 좋은 정보 얻어 갑니다~
  • 피이오 2020.06.15 23:51
    유익한정보 좋아요
    간결하고 명쾌한설명으로 쏙쏙들어오네요^^

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