석탄화력발전소, 13년 전보다 수은 배출계수값 84% 감소
질소산화물‧황산화물 저감정책이 수은 저감에 크게 기여

석탄화력발전시설에서 석탄 1톤을 연소할 때 나오는 수은 배출량이 13년전 보다 약 84% 감소했다. 미세먼지 원인물질을 줄이기 위해 시행된 석탄화력발전시설에 대한 배출허용기준 강화조치가 수은저감에도 영향을 줬기 때문이다.

환경부 소속 국립환경과학원은 석탄화력발전시설 석탄 1톤을 연소할 때 나오는 수은 배출량을 연구한 결과, 2020년 2.86mg/ton으로 2007년 대비 약 84%(△14.76mg/ton)가 감소했다고 17일 밝혔다. 또 유엔환경계획(UNEP) 조사 결과에서도 우리나라의 수은 총 배출량이 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 됐고 이는 수은 배출량의 획기적인 감축에도 크게 영향을 미친 것으로 보인다.

환경부에 따르면 인위적으로 배출된 수은은 대기 중에 체류하면서 직접적으로 사람에게 영향을 미치기도 하며 바다, 호수, 강으로 흘러 들어가 메틸수은으로 변환된다. 이는 어패류 등 수중 생물의 생채 내에 축적되고 수은이 농축된 어패류를 인간이 지속적으로 섭취하면 수은 중독을 일으킬 수도 있다.

석탄화력발전시설에서 수은 배출량을 줄이는 최적의 기술은 원소수은을 물에 잘 녹고 반응성이 좋은 산화수은으로 전환해 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.