중국의 도시연무 저감을 위한 태양 굴뚝의 성능과 가능성

전문가 제언

○ 연무(haze)는 건조대기(상대 습도 75% 이하)에서 PM , SO , NO , O 등의 혼합물이 빛에 의하여 회색 및 갈색 입자를 형성하는 현상으로 시정에 크게 영향을 미친다. 한반도는 주로 여름에는 자체의 도시연무가, 겨울과 봄에는 중국 등에서 유입되는 장거리이동 연무가 발생하여 황사보다 더 심하게 건강을 위협(폐암 등 호흡기 감염)하고 강수와 태양복사 등 기후변화에 영향을 주고 있다. 서울은 연무가 심한 세계 13개 도시에 속하므로 저감을 위한 지속적 모니터링과 대책이 필요하다.

 

○ 우리나라를 포함한 대부분 아시아지역 상공(지상 5km)은 중국, 인도, 인도네시아 등의 생물연소에 의한 PM , 검댕(BC), BrC와 2차 유기탄소 등의 에어로졸과 중국 등의 산업체에서 발생하는 PM , SO , NO , O 와 VOCs 등이 혼합된 갈색연무(ABCs)가, 자유대기층(FT)에서 장거리이동 축적(두께: 약 3km)되고 있어 질병유발의 위험과 복사강제력과 강수를 증감시키는 등으로 기후변화에 대한 예측을 어렵게 하고 있다.

 

○ 본문은 중국 대도시의 연무를 과감한 대규모(Φ150m x 1.5km)의 태양굴뚝(SUTs)을 건설하여 대기오염 물질을 행성경계층위로 상승 확산시킬 수 있음을 수학적 모델을 이용하여 성능과 경제성을 제시한 것이다. 베이징의 경우 170m x 1.5kmH의 SUT 8기로 3개월이면 연무를 제거할 수 있다. 도시는 넓은 온실이 불가능하지만 SUT 내의 터보날개로 풍력발전도 가능하다.

 

- 스페인 Manzanares에 독일기술로 처음 설치한 태양열기류 탑 발전설비(SUPP: 50kW, SUT: Φ10mx195mH, 온실: Φ244m, 상승기류 유속:8.7m/s)의 실증운전(1982～1989) 이후 현재까지 미국, 호주, 캐나다, 중국 등에서 200kW～200MW를 설치 또는 계획하고 SUT의 재료와 건설공법 등을 개발하여 건축 비를 절감하고 있으나 아직은 경쟁력이 약하다.

 

○ SUPP는 일사량과 활용부지 등으로 한국에는 적합하지 않으나 사막에는 친환경 전력생산, 사막의 녹화와 모래먼지를 제거할 수 있으므로 우수한 대형 플랜트의 건축기술을 이용하여 수출산업으로 검토할 필요가 있다.

저자

Xinping Zhou, Yangyang Xu, Shuo Yuan, Cai Wu, Hao Zhang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2015

권(호)

51()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

1499~1508

분석자

박*서

분석물

• 중국의 도시연무 저감을 위한 태양 굴뚝의 성능과 가능성.pdf [555,128 byte]

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