신예 열병합발전사인 노스케스코그(전 한솔제지)는 ‘유동층 응축형 열교환기’를 세계 최초로 상용화했다.
이번에 성공한 ‘유동층 응축형 열교환기’의 응축열 회수 기술은 에너지 절약과 이 분야의 유동층 열교환기의 보급과 수출에도 크게 기여할 것으로 예상된다. ‘유동층 응축형 열교환기’는 공정 특성상 많은 연료소비를 필요로 하는 제지설비에서 나오는 습한 공기로부터 응축열을 회수해 다시 공정에 활용함으로써 에너지를 획기적으로 절감하고 열교환기의 세척까지 자동으로 처리하는 장치이다.‘유동층 응축형 열교환기’는 열효율과 유지관리의 경제성이 크게 개선된 상용규모의 장치이다.

‘유동층 응축형 열교환기’는 동양최대의 제지공장인 전주소재 노스케스코그의 현장에 적용돼 3개월의 운전을 성공적으로 마쳤다. 제지설비의 후드 배공기를 배출하는 기존 연도로부터 유인송풍기를 통해 배공기를 흡입한 후 유동층 응축형 열교환기로 공급해 배공기의 현열 및 배공기내의 수증기의 응축잠열까지 회수했다. 이같이 현장실증실험의 성능측정 결과, 유동층 열교환기의 총열회수량은 238만kcal/hr 정도이며, 이 중 배가스의 수증기 응축에 의한 잠열회수량은 70% 이상으로 나타났다. 약 3개월 동안의 운전기간동안의 열교환기에의 분진부착에 의한 전열성능의 감소는 없었으며, 년간 연료절감량은 약 1,300 TOE정도이며, 중유인 경우의 년간 절감액은 약 4억5000만원인 것으로 평가됐다. 또 유동층 열교환기의 투자회수기간은 1년 이내인 것으로 나타났다. 

이 장치를 국내 20개 정도의 중대형 제지공장에 적용할 경우 연간 450억원 이상의 연료비 절감 효과가 나타날 것으로 보인다. 또 열교환기의 투자회수기간은 1년 이내인 것으로 나타났다. 제지공장의 현장적용에 성공한 이 기술은 산업자원부의 부품소재종합기술지원사업인 ‘제지설비 후드 배공기의 응축형 열교환기 상용화 기술지원’(연구책임자 : 박상일 박사) 과제로 수행됐다. 또 한국에너지기술연구원에서 기술지원했으며 삼성에버랜드와 첨단에너지가 공동으로 설계, 제작, 시공을 담당했다.

한편 환경개선 면에서는 제지설비의 후드 배공기의 백연현상을 줄일 수 있으며, 실험결과 배공기의 절대습도가 낮아져 약 30%의 수증기가 감소했다. 또 1대의 유동층 열교환기에서의 년간 1,300 TOE의 사용 연료의 절감으로 인해 보일러 연소배가스량이 약 1,800만m3 정도 감소하는 효과를 갖는다. 이에 따라 온실가스의 배출이 줄어들고, 분진, SOx와 NOx등의 배출이 줄어 환경개선 효과가 크다. 아울러 제지설비의 후드 배공기내의 분진을 사전에 제거해 제지설비 주위의 환경 개선에도 크게 도움이 될 수 있다. 또 수입대체효과 면에서는 제지설비의 후드 배공기의 응축형 열교환기를 개발해 수입대체 및 수출도 가능할 것으로 판단된다. 이 경우 국내시장을 약 300억원 규모로 추정하며, 이에 따라 매출액은 30억원/년 정도로 예상된다. 또 수출을 고려하면 이러한 매출액은 약 5배 이상이 될 것으로 기대하고 있다. 나아가 활용가능분야로는 제지공장의 습공기의 응축열회수, 보일러 및 소각로 배가스의 응축열회수 등을 들 수 있다.