[공학저널 전수진 기자] 최근 전 세계적으로 기후 변화와 에너지 자원의 한계가 강조되면서 친환경 보일러 산업이 주목받고 있다. 특히, 탄소 중립을 목표로 다양한 국가 정책과 기업의 ESG 경영이 확대되면서 고효율·저에너지 소비를 구현할 수 있는 보일러 기술개발이 활발히 진행되고 있다.

국내에서도 이러한 기술 개발에 관한 관심은 매우 높다. 특히 ㈜지엘환경기술은 자성체 기반 발열 장치 기술과 플라즈마 기술을 기반으로 발열·오염물질 저감 장치를 개발하며 친환경 보일러 산업을 선도하고 있다.

지엘환경기술의 주요 기술 중 하나는 바로 ‘GL-Boiler(Green Life-Boiler)’이다.

GL-Boiler는 자성체의 회전을 통해 발생하는 와전류를 이용한 발열 장치로, 기존 발열 시스템에서 발생했던 환경 문제와 에너지 비효율성을 획기적으로 극복한 기술이다. 이 기술을 보일러에 적용하면 열효율 측면에서 기존 전기보일러 대비 2배 이상의 효과를 얻을 수 있고 수질오염과 외부환경에 영향을 받지 않아 친환경적이며, 반영구적으로 사용할 수 있다.

핵심기술은 영구자석을 이용해 와전류를 발생시키는 회전체인데 기존 선형구조의 와전류 발생 장치를 공간개념으로 확대 적용하고 자석의 내부 존과 외부 존을 동시에 활용해 발열을 획기적으로 증가시킬 수 있다.

이 기술에 필요한 에너지는 모터에 공급되는 전기에너지만으로도 구동할 수 있어 저탄소 녹색기술로서 온실가스 감축도 가능하다.

저전력 및 소형화로 인해 유지비용이 낮아 가정집의 보일러, 숙박업소, 난방시스템, 비닐하우스 재배 농가, 수산양식장, 산업체의 열에너지 시설에 적용한다면 기존기술 대비 온실가스 배출 50% 이상 감축이 가능하다.

지엘환경기술 이진석 대표이사는 “기후 변화와 관련해 신재생에너지와 에너지효율 개선에 대한 사회적 관심과 기술개발 필요성은 증가할 수밖에 없다”면서 “와전류기술은 높은 에너지 효율성, 환경 친화성, 안전성 등 다양한 장점이 있어 전망이 밝다”고 말했다.

그는 이어 “기술 발전과 더불어 시장 수요 증가, 정부의 친환경 정책 지원 등이 맞물리면 와전류 보일러의 보급과 사용은 더욱 확대될 것이며 향후 기후 변화 문제를 해결해 가는데 이 기술이 적용될 수 있도록 노력하겠다”고 덧붙였다.

또 다른 주요 기술인 ‘GL-P(Green Life-Plasma)’는 플라즈마를 기반으로 오염물질을 산화해 저감시키는 장치이다. 지엘환경기술은 대기오염물질과 폐수처리 분야에 비열 플라즈마(Non-Thermal Plasma) 기술을 적용해 국내 최초로 ‘플라즈마를 이용한 대기 악취 방지시설’을 산업 현장에 설치하고 있다.

현재 오창 소재 사업장에 설치된 플라즈마 대기방지시설의 경우, 시설 설치 이전에는 인근 주민들의 민원이 폭주해 생산시설의 가동에 어려움이 있었지만, 대기방지시설을 설치한 후에는 주변 민원이 사라졌다. 오산에 소재한 대림제지 또한 올해 10월 준공을 목표로 현재 악취방지 플라즈마 장치를 설치 중이다.

이러한 기술은 오염물질을 포함한 배기가스에 플라즈마 방전을 시행하고, 이 과정에서 발생하는 오존 등의 작용을 통해 인체에 해로운 대기 오염 물질을 무해한 물질로 변환시켜 악취를 줄이는 원리이다. GL-P는 다양한 업종에서 변형 사용이 가능하며, 소모품 없이 유지관리가 쉽고 안정적인 운영이 가능하다는 장점이 있다.

이러한 GL-P 시스템은 네 가지 주요 카테고리로 나뉜다. GL-P 101은 플라즈마와 OH Radical 상승효과를 통해 난분해성 물질을 분해하며, 배기덕트와 연결해 장비 내에서 황화수소, 이산화탄소 등의 유해물질을 제어한다.

GL-P 201은 미세한 물방울과 OH Radical이 결합해 표면 전체를 도포해 살균 탈취를 수행한다.

또한, GL-P 301은 초소형 사이즈로 실내 공기 정화용으로 적합하며, GL-P 401은 플라즈마 살균과 OH Radical 스크러버를 결합해 고농도의 THC(총탄화수소)와 악취를 제거할 수 있다.

더불어 지엘환경기술은 AIOT 기술을 이용한 배관 상태 모니터링 진단 시스템도 개발 중이다. 이 시스템은 진동을 분석해 관로의 상태를 파악하며, AI 기술을 이용해 수집된 진동 신호를 분석한 후 이상 상태를 판단한다. 이 시스템의 장점은 현재 설치된 관로에 어떠한 변형이나 이동을 가하지 않고 상태를 파악할 수 있다는 점이다.

이러한 기술들을 개발한 지엘환경기술은 탄소 중립, 고효율보일러 제조, 환경설비 제조, 수질/대기방지 시설업, 환경 관련 엔지니어링 컨설팅을 수행하는 친환경 기업이다. 비열 플라즈마를 이용한 대기 오염 저감 설비, 흡착탑, 흡수탑, 여과 집진 설비·고효율 발열 장치, 가스 배관 내 유지관리 모니터링 설비 등 다양한 환경 엔지니어링 관련 설치 공사와 서비스를 제공하고 있다.

이와 관련한 특허 5건을 보유, 추가 3건의 특허를 출원 중이며, 대기오염물질과 폐수 처리 분야에 비열 플라즈마 기술을 적용해 국내 최초로 ‘플라즈마를 이용한 대기 악취 방지시설’을 산업 현장에 설치 완료해 주목받기도 했다.

특히 지엘환경기술은 최근 수소 생산과 관련된 주요 설비의 기계적 상태·성능 효율을 모니터링하는 시스템을 개발 중이다. 이를 통해 예측진단 기반의 신뢰성 중심 유지 보수 체계를 구축하고, 환경오염 방지 설비의 고도화·모듈화를 추진하며, 공정 이용수의 재이용을 위해 수처리 플라즈마 기술을 적용해 관련 시장을 선도적으로 점유할 계획이다.

지엘환경기술 박명남 이사(사진)는 “지속 가능한 미래를 위한 기술 개발과 실증을 통해 친환경 산업을 선도하고 있으며, 다양한 혁신적인 솔루션을 통해 세계시장에서도 경쟁력을 강화하고자 한다”며 “이는 탄소 중립과 ESG 경영의 실현을 위해 필수적인 요소”라고 강조했다.

최근에는 개선된 폐수 재이용처리 공정 도입을 목표로 고등기술연구원과의 기술 협력을 통해 하수처리장에서 생산된 메탄가스를 부취제 없이 수소 추출 시스템으로 이송하는 기술을 공급해 눈길을 끌고 있다.

혐기성 소화조로부터 생산된 메탄가스를 외부로 배관을 통해 운송할 때에는 반드시 부취제가 포함돼야 하고, 첨가된 부취제는 수소생산공정에서 다시 제거해야 하는 번거로움이 존재한다.

이에 지엘환경기술은 보유하고 있는 기술(등록 특허 10-2588150, 메탄가스용의 매설 배관 시스템)을 통해 하수처리장의 소화조에서 생산되는 메탄가스를 부취제를 첨가하지 않은 상태에서 수소 추출 시스템으로 이송하고, 구간별로 메탄가스 누출 또는 이송 상태를 점검하는 직배관 설치와 모니터링 시스템을 개발했다.

이와 함께 현재 원전폐기 시 발생하는 액체 폐기물 처리 공정 개발, 비열 플라즈마 기술 개선, 폐수 속 난분해성 물질 제거 기술 등을 연구하고 있으며, 한국해양대와 협업 중이다.

박 이사는 “올해부터 수소 생산 주요 설비의 기계적 상태와 성능 효율을 모니터링하는 시스템 개발을 진행 중”이라며 “이를 통해 예측진단 기반의 신뢰성 중심 유지 보수 체계를 구축하고, 환경오염 방지 설비의 고도화와 모듈화를 추진할 것”이라며 “지엘환경기술은 탄소 중립과 ESG 실현을 목표로 고효율보일러 설비, 환경오염 방지 설비, 공정 이용수 재처리·재이용, On-site 수소충전소의 예측진단 및 RCM 구축을 위한 핵심기술 개발에 박차를 가하고 있다”고 말했다.

그는 이어 “이를 통해 고객 맞춤형 솔루션을 제시하고, 지속 가능한 미래를 위한 기술 혁신을 이루어 나가고자 한다. 또한, Symbolic A.I.를 적용한 디지털라이제이션 O&M(운전절차 및 공정 위험성 평가 도구, 운전 지원 시스템 등) 관련 기술개발을 진행할 계획”이라며 “개발된 기술의 실증을 통해 다양한 고객 요구를 충족시킬 수 있는 솔루션을 제공할 예정”이라고 덧붙였다.