차량용 요소수 요소컴(YOSOCOM) 생산 업체인 경민워터컴이 발전소 및 다양한 산업 현장의 SCR (선택적 촉매 환원) 시스템을 위해 지난 5월 공식 출시한 고도 정제 산업용 요소수(UPAUS) ‘요소컴 인더스트리(YOSOCOM INDUSTRY)’가 업계의 주목을 받고 있다.
이 제품은 다년간의 R&D과정을 거쳐 독창적인 제조 공법을 통해 생산돼 기존 산업용 요소수의 한계를 극복한다. 요소컴 인더스트리는 경민워터컴이 보유한 LTFD (Low -Temperature Forced Dissolution, 저온강제용해)와 LTHP(Low-Temperature High Purification, 저온고도정제) 두 가지 첨단 공법을 통해 제조된다. 요소수 내 요소 분자 간 인력을 최소화하여 불순물 생성 방지와 분해력을 극대화하였으며, 기존의 산업용 요소수와 달리 30~35%의 농도로 최적의 효과를 발휘할 수 있도록 설계됐다. 산업용 요소수는 40%의 농도로 제조되지만, 실제 발전소나 소각로의 설비 내 SCR에 분사될 때에는 농도를 낮추는 희석과정을 거친 후 사용하고 있다. 희석된 요소수는 요소 분자 내 포텐셜에너지(Potential energy)가 증가해 암모니아로 분해되는 정반응(Forward-reaction)보다 요소 고분자로 변환되는 부반응(Side-reaction)을 촉진해 응집(Clumping)되는 문제가 발생한다. 응집된 요소 고분자는 SCR촉매의 표면을 피폭 시켜 촉매의 효율 저하와 설비 손상을 초래하며, SCR 시스템의 성능과 유지보수 비용에 부정적인 영향을 미친다.
요소컴 인더스트리는 이러한 문제를 근본적으로 해결한다. 농도를 희석시키지 않아도 완벽히 분해돼 요소 고분자를 생성하지 않고, 요소수 투입으로 인해 설비 내 급격한 온도 변화를 보완하기 위해 설치된 별도의 열원(Heating system) 없이도 완벽히 분해돼 에너지 절약과 높은 경제적 효율성으 보여준다.
경민워터컴의 LTFD공법은 영하 11°C에서도 완벽한 용해가 가능하도록 설계되었다. 요소는 용해과정 중 흡열반응을 일으켜 자체적으로 용해도를 감소시키기 때문에 제조에 어려움이 있다. 기존의 요소수 제조 방식은 용매에 열을 가해 용해도를 높인 후 이를 이용해 요소수를 제조했다. LTFD공법은 용매의 온도 변화 없이도 고체-액체 강제 이송식 용해법을 통해 이를 가능하게 한다. LTFD공법은 에너지 소모를 기존 방식의 약 32%수준으로 줄이며, 온실가스 배출량도 대폭 감소시킨다.
LTHP공법은 영하 5°C의 환경에서 고도로 정제 과정을 수행한다. 기존의 요소수 제조 방식에서는 단순 필터링 방식을 주로 사용하였기에 요소염(Urea salt, 요소 고분자 포함)을 정제할 수 없어 용매의 온도를 높이는 방법을 택할 수밖에 없었다. 요소에 포함된 불순물인 요소염이 요소수의 품질을 저하시키는 주 원인인데, 제조과정에서 50℃까지 가온해야만 완전한 용해가 가능하며 20℃ 이하에서는 재결정이 일어나기 시작한다. LTHP공법은 영하 5°C에서 재결정된 불순물들을 완벽하게 제거하였기에 고품질의 산업용 요소수를 생산할 수 있다.
권용철 경민워터컴 대표는 “요소컴 인더스트리는 에너지 절약과 온실가스 배출 저감 효과를 통해 친환경적인 가치를 실현하는 동시에 산업 현장에서의 운영 효율성과 유지보수 비용 절감이라는 실질적 혜택을 제공할 수 있다. 이를 통해 국내 산업용 요소수 시장에서 기술 혁신과 품질 경쟁력을 선도해 나갈 것이며, 또 충주시 동충주산업단지 내 1만5500m2 규모의 부지에 200억원을 투자, 생산 역량을 확대하고 세계 시장에 도전할 계획”이라고 밝혔다.
이정인 기자 lji2018@segye.com
