굴뚝 배출가스 감시하는 ‘슈퍼 눈’ 떴다… 에머슨, 하이브리드 분석기 첫 공개-아이씨엔매거진

상자성·레이저 기술 통합한 ‘QX1000’ 출시, 단일 장비로 유해 가스 6종 실시간 추적

글로벌 기술 및 소프트웨어 전문 기업 에머슨(Emerson)이 산업 현장의 환경 규제 대응을 혁신적으로 도울 차세대 가스 분석기를 선보였다. 이번에 출시된 로즈마운트(Rosemount™) QX1000은 연속 배출가스 모니터링 시스템(CEMS)에 최적화된 장비다. 특히 업계 최초로 두 가지 측정 방식을 하나의 본체에 담아낸 하이브리드(Hybrid) 설계를 적용해 주목받고 있다.

서로 다른 기술의 결합, 가스 분석의 정밀도를 극대화하다

QX1000의 가장 큰 특징은 산소를 측정하는 상자성(Paramagnetic) 방식과 다른 유해 가스를 감지하는 레이저 기술을 하나로 통합했다는 점이다. 기존에는 산소와 일산화탄소, 질소산화물 등을 측정하기 위해 각각 별도의 분석기를 설치하거나 복잡한 시스템을 구성해야 했으나, QX1000은 단일 장비만으로 모든 측정이 가능하다.

특히 이 제품에 적용된 양자 캐스케이드 레이저 직접 흡수 분광법(QCL-DAS)은 복잡하게 섞인 가스 흐름 속에서도 특정 성분만을 정밀하게 선별해 측정하는 최첨단 기술이다. 이를 통해 대기오염의 주범인 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO₂), 산소(O₂), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO₂), 이산화황(SO₂) 등 6종의 주요 가스를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있다.

유지보수 부담은 줄이고 환경 규제 준수는 완벽하게

산업 현장의 가스 분석기는 고온 다습한 배출가스 환경에 노출되어 고장이 잦고 유지보수가 까다롭다는 고질적인 문제가 있었다. 에머슨은 이를 해결하기 위해 QX1000에 저온 건조 방식의 샘플링(Sampling) 시스템을 도입했다. 추출된 가스의 온도를 약 4°C로 급속히 낮춰 수분을 제거한 뒤 분석기로 전달함으로써 측정의 안정성을 획기적으로 높였다.

또한 고장이 잦은 구동 부품을 제거한 설계를 통해 장비의 신뢰성을 확보했다. 소모품 사용을 최소화해 운영 비용(TCO)을 낮춘 것도 기업들에게는 큰 매력이다. 에머슨은 이 장비가 화학, 석유, 발전, 정유 등 다양한 산업 현장에서 환경 규제 미준수에 따른 리스크를 줄이는 데 결정적인 역할을 할 것으로 기대한다.

베스 리빙스톤(Beth Livingstone) 에머슨 공정 가스 부문 글로벌 제품 매니저는 “이번 제품은 가스별로 최적화된 측정 방식을 하나의 장비에 통합한 것이 핵심”이라며, “단순한 신제품을 넘어 차세대 가스 분석의 새로운 표준을 제시할 것”이라고 강조했다.

[용어 해설]

연속 배출가스 모니터링 시스템 (CEMS, Continuous Emission Monitoring System): 공장이나 발전소 굴뚝 등에서 배출되는 오염물질의 농도를 24시간 연속적으로 측정하는 장치다.
상자성 (Paramagnetic): 산소가 자석에 끌리는 성질을 이용해 그 농도를 측정하는 방식이다.
양자 캐스케이드 레이저 (QCL, Quantum Cascade Laser): 특정 가스 분자가 흡수하는 고유의 레이저 파장을 쏘아 가스의 종류와 양을 분석하는 고성능 레이저 기술이다.
하이브리드 (Hybrid): 특정한 목적을 위해 서로 다른 두 가지 이상의 기술이나 요소를 하나로 합친 형태를 의미한다.
샘플링 (Sampling): 분석을 위해 배출되는 가스의 일부를 채취하여 분석 장치로 이동시키는 과정이다.