KR101792828B1 - 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법 - Google Patents

세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법 Download PDF

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Abstract

세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법이 제공된다. 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치는, 가스공급관을 통해 배기가스를 공급받아, 펄스 코로나방전을 하여 배기가스를 산화시키고 오존을 발생시키는 플라즈마 정화유닛, 및 플라즈마 정화유닛에 연결되어, 플라즈마 정화유닛 내부로 공기와 수증기를 공급하는 세정유닛을 포함하되, 플라즈마 정화유닛 내부로 공급된 공기와 수증기는 산화제를 생성하여 플라즈마 정화유닛 내부의 불순물을 산화시킬 수 있다.

Description

세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법{Apparatus for reducing pollutant having cleaning unit and method thereof}
본 발명은 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주기적으로 세정이 가능하여 연소기관의 배기가스에 포함된 오염물질의 정화 및 해수에 포함된 미생물의 사멸을 극대화할 수 있는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박에 설치되는 각종 엔진은 화석연료를 연소하여 동력을 생성한다. 이 때, 연료의 연소과정에서 발생되는 배기가스는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 미세분진(PM) 등의 유해물질을 포함하고 있으며, 이로 인해, 배기가스를 그대로 배출할 경우 대기오염을 초래할 수 있다.
또한, 선박은 균형 및 흘수를 유지하기 위해 선체에 마련된 평형수탱크에 평형수를 저장한다. 평형수는 출발지의 해상에서 채워진 후 목적지의 해상에 배출되므로, 별도의 수처리를 하지 않고 배출할 경우 수질오염과 해양 생태계변화를 유발할 수 있다.
이러한 이유로, 선박의 대기오염 및 수질오염에 대한 환경규제가 강화되고 있으며, 각종 규제를 만족시키기 위해 다양한 처리장치가 선박에 적용되고 있다. 대기오염에 관한 환경규제 중 해양 배기가스 배출통제지역(ECA; Emission Control Area)의 운항 및 정박 시 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 황산화물을 0.1% 이하로 규정하는 규제가 발효되어 있으며, 황산화물의 제거를 위해 일반적으로 습식 스크러버(wet scrubber)가 사용되고 있다. 습식 스크러버는 해수, 청수 또는 알칼리 용액과 배기가스를 기액 접촉하여 황산화물을 제거한다. 또한, 수질오염에 관한 환경규제 중 선박의 평형수에 포함된 일정 크기 이상의 미생물들을 사멸시켜야 하는 규제가 발효되어 있으며, 미생물의 살균을 위해 전기분해, 오존, 자외선 등의 처리 방식이 사용되고 있다.
그러나, 종래의 시스템은 배기가스를 정화하는 시스템과 평형수를 처리하는 시스템이 각각 독립적으로 동작하므로, 시스템의 설치 및 유지 보수 비용이 증가하여 비효율적이며, 시스템의 배치를 위해 넓은 공간이 요구되어 선박 내 공간 활용도가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 장기간 사용할 경우, 시스템 내부에 불순물 등이 쌓여 오염물질의 정화 및 미생물의 사멸 효율이 저하되는 문제점이 있다.
일본 공개특허 2008-307489호 2008.12.25.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 주기적으로 세정이 가능하여 연소기관의 배기가스에 포함된 오염물질의 정화 및 해수에 포함된 미생물의 사멸을 극대화할 수 있는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 주기적으로 세정이 가능하여 연소기관의 배기가스에 포함된 오염물질의 정화 및 해수에 포함된 미생물의 사멸을 극대화할 수 있는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치는, 연소기관으로부터 가스공급관을 통해 배기가스를 공급받아, 펄스 코로나방전을 하여 상기 배기가스를 산화시키고 오존을 발생시키는 플라즈마 정화유닛; 및 상기 플라즈마 정화유닛에 연결되어, 상기 플라즈마 정화유닛 내부로 공기와 수증기를 공급하는 세정유닛을 포함하되, 상기 플라즈마 정화유닛 내부로 공급된 공기와 수증기는 산화제를 생성하여 상기 플라즈마 정화유닛 내부의 불순물을 산화시킨다.
상기 세정유닛은, 상기 플라즈마 정화유닛에 공기를 공급하는 공기발생부와, 수증기를 생성하여 상기 플라즈마 정화유닛으로 수증기를 공급하는 수증기발생부를 포함할 수 있다.
상기 공기발생부는, 상기 연소기관에 연결된 터보차저의 동력으로 회전하여 공기를 유동시켜 상기 플라즈마 정화 유닛에 공기를 공급하는 블로어를 포함할 수 있다.
상기 수증기발생부는, 해수를 청수로 변환하여 배출하는 조수기모듈과, 상기 조수기모듈에서 공급된 청수와 상기 연소기관에서 배출된 배기가스를 열교환하여 상기 청수를 증발시켜 수증기를 생성하고, 상기 플라즈마 정화 유닛에 수증기를 공급하는 이코노마이저를 포함할 수 있다.
상기 이코노마이저에 연결되어 상기 수증기를 상기 플라즈마 정화유닛 내부로 주입하는 펌핑유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 산화제는 상기 세정유닛에서 공급된 공기와 수증기가 상기 플라즈마정화유닛에서 펄스 코로나방전을 하여 생성된 산화성 라디칼 또는 오존일 수 있다.
본 발명에 의한 세정방법은, 가스공급관을 통해 플라즈마 정화유닛으로 공급되는 배기가스의 유동을 차단하는 단계; 상기 플라즈마 정화유닛으로 공기를 공급하는 단계; 상기 플라즈마 정화유닛으로 수증기를 공급하는 단계; 및 상기 플라즈마 정화유닛에 전원을 공급하여 펄스 코로나방전을 유도하는 단계를 포함하되, 상기 플라즈마 정화유닛으로 공급된 공기와 수증기는 펄스 코로나방전을통해 산화제를 생성하여 상기 플라즈마 정화유닛 내부의 불순물을 산화시킬 수 있다.
상기 플라즈마 정화유닛으로 공기를 공급하는 단계는, 상기 플라즈마 정화유닛 전단의 상기 가스공급관에 연결된 터보차저의 동력으로 회전하는 블로어를 구동하여 공기를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 정화유닛으로 수증기를 공급하는 단계는, 조수기모듈을 구동하여 해수를 청수로 변환하고 생성된 청수를 이코노마이저로 공급하는 단계와, 상기 이코노마이저로 공급된 청수와 연소기관에서 배출된 배기가스를 열교환하여 청수를 증발시켜 수증기를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 정화유닛에 전원을 공급하여 펄스 코로나방전을 유도하는 단계 이후에, 상기 플라즈마 정화유닛에 전원과 수증기의 공급을 중단하여 상기 플라즈마 정화유닛 내부를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 산화제는 상기 정화유닛에서 공급된 공기와 수증기가 상기 플라즈마정화유닛에서 펄스 코로나방전을 하여 생성된 산화성 라디칼 또는 오존일 수 있다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 정화유닛를 통과한 배기가스가 습식 스크러버를 통과하면서 이중으로 정화되어 배기가스 내의 오염물질을 현저하게 저감시킬 수 있는 장점이 있으며, 플라즈마 정화유닛을 통과한 배기가스가 세정수에 용해되어 강산을 만들어 세정수(해수) 속의 미생물을 사멸시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 스크러버 전단에 플라즈마 정화장치가 설치되므로, 스크러버로 유입되는 배기가스 내에 오존이 포함되어 세정수에 포함된 미생물을 사멸하는데 더욱 효과적이다. 이러한 장치는 종래의 평형수 처리시스템에 비해 여과장치, 살균장치 등을 생략할 수 있고, 해수 펌프와 중화제 공급부를 공용할 수 있어, 시스템의 설치 및 유지비용이 감소하고 선박 내부의 공간 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 장기간 사용으로 인해 플라즈마 정화유닛 내부에 불순물이 쌓인 경우, 세정장치를 구동하여 불순물을 제거할 수 있어, 오염물질의 정화 및 미생물의 사멸 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 플라즈마 정화유닛을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법을 도시한 순서도이다.
도 4 및 도 5는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 6은 플라즈마 정화유닛 내부가 세정되는 과정을 개략적으로 도시한 작동도이다.
도 7 및 도 8은 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치 및 그의 세정방법에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치는 배기가스에 포함된 각종 오염물질(질소산화물, 황산화물, 분진 등)의 농도를 줄여 배기기준에 적합한 공기를 배출함과 동시에, 해수에 포함된 미생물을 살균 처리하여 평형수로 사용하거나 해수로 배출할 수 있는 장치로서, 주로 선박에 탑재되어 사용될 수 있다.
세정장치를 구비한 오염물질 저감장치는 플라즈마 정화유닛를 통과한 배기가스가 습식 스크러버를 통과하면서 이중으로 정화되어 배기가스 내의 오염물질을 현저하게 저감시킬 수 있는 장점이 있으며, 플라즈마 정화유닛을 통과한 배기가스가 세정수에 용해되어 강산을 만들어 세정수(해수) 속의 미생물을 사멸시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 스크러버 전단에 플라즈마 정화장치가 설치되므로, 스크러버로 유입되는 배기가스 내에 오존이 포함되어 세정수에 포함된 미생물을 사멸하는데 더욱 효과적이다. 이러한 장치는 종래의 평형수 처리시스템에 비해 여과장치, 살균장치 등을 생략할 수 있고, 해수 펌프와 중화제공급부를 공용할 수 있어, 시스템의 설치 및 유지비용이 감소하고 선박 내부의 공간 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 장기간 사용으로 인해 플라즈마 정화유닛 내부에 불순물이 쌓인 경우, 세정장치를 구동하여 불순물을 제거할 수 있어, 오염물질의 정화 및 미생물의 사멸 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 종래의 습식 스크러버 시스템에서 배관과 플라즈마 정화유닛, 세정유닛만 추가하여 구현이 가능하므로, 기존 선박에 용이하게 적용될 수 있는 특징이 있다.
이하, 도 1 및 2를 참조하여, 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 플라즈마 정화유닛을 확대하여 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)는 연소기관(100)으로부터 가스공급관(110)을 통해 배기가스를 공급받아 펄스 코로나 방전을 하여 배기가스를 산화시키고 오존을 발생시키는 플라즈마 정화유닛(20), 및 플라즈마 정화유닛(20)에 연결되어 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공기와 수증기를 공급하는 세정유닛(30)을 포함한다. 특히, 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공급된 공기와 수증기는 산화제를 생성하여 플라즈마 정화유닛(20) 내부의 불순물을 산화시키는 데 사용된다. 본 발명의 일 실시예에 따라서, 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)는 스크러버(10)와, 플라즈마 정화유닛(20), 및 세정유닛(30)을 포함하는 형태로 구성되었다.
스크러버(10)는 가스공급관(110)을 통해 공급되는 연소기관(100)의 배기가스에 세정수공급관(300)을 통해 공급되는 세정수를 분무하여 배기가스와 세정수를 기액 접촉시키는 장치로, 통상의 습식 스크러버(wet scrubber)일 수 있다.
가스공급관(110)은 연소기관(100)으로부터 배출된 배기가스가 이동하는 관으로, 스크러버(10)에 연결된다. 여기서, 연소기관(100)이라 함은, 연료를 연소하여 선박에 필요한 각종 동력을 발생시키는 장치로, 예를 들어, 메인 엔진, 발전기 엔진 등으로 형성될 수 있다. 연소기관(100)은 통상, 화석 연료를 연소하여 동력을 발생시키므로, 화석 연료의 연소에 따른 배기가스를 발생시킨다. 발생된 배기가스는 다량의 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등을 포함하고 있으며, 연소기관(100)의 일 측에 연결된 배기관(100a), 및 가스공급관(110)을 통해 스크러버(10)로 공급된다.
가스공급관(110)은 복수 개의 연소기관(100)의 배기관(100a)에 연결될 수도 있으며, 복수 개의 연소기관(100)은 선택적으로 동작할 수 있다. 또한, 가스공급관(110)은 연소기관(100)의 배기관(100a)에 직접 연결되어 고온의 배기가스가 이동하는 통로가 되거나, 각종 열교환기를 통과하여 배기열의 대부분을 재활용하고 남은 폐가스가 이동하는 통로가 될 수 있다.
세정수공급관(300)은 해수 또는 청수 또는 해수와 청수의 혼합수 중 적어도 하나인 세정수를 스크러버(10)에 공급하는 관으로, 일단부가 해수공급관(310) 또는 청수공급관(320)에 연결되고 타단부가 스크러버(10)에 연결된다. 즉, 세정수공급관(300)은 해수와 청수를 선택적으로 공급받을 수 있다.
이하, 세정수는 주로 해수인 것으로 한정하여, 세정수공급관(300)을 통해 해수가 유입되어 스크러버(10)로 공급되는 과정을 보다 중점적으로 설명한다.
해수공급관(310)에는 적어도 하나의 펌프(310a)가 설치되어 세정수를 스크러버(10)로 원활하게 공급할 수 있다. 특히, 세정수공급관(300)은 해수공급관(310)으로부터 분지되어 스크러버(10)로 연결되는 구조로, 세정수공급관(300)과 해수공급관(310)의 연결 부분에는 제어밸브(310b)가 설치될 수 있다. 제어밸브(310b)는 삼방밸브(3-way valve) 형태로 형성되어, 세정수공급관(300)을 통하여 공급되는 해수의 양을 조절하거나 세정수공급관(300)으로 분지되어 공급되는 해수와 해수공급관(310)을 통해 평형수탱크(50)로 공급되는 해수의 비율을 조절할 수 있다.
세정수공급관(300)은 스크러버(10) 내부에 위치한 단부가 스크러버(10)의 상부에 다단(多段)으로 배치되며, 복수 개로 분지되어 세정수를 미립자 형태로 분무할 수 있다. 즉, 스크러버(10)의 상부에 배치된 세정수공급관(300)은 가스공급관(110)이 위치한 스크러버(10)의 하부를 향하여 세정수를 분무하며, 이로 인해, 배기가스와 세정수가 효과적으로 접촉할 수 있다. 스크러버(10) 내부에서 배기가스와 세정수가 접촉함에 따라 배기가스에 포함된 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등의 오염물질이 제거될 수 있으며, 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등의 오염물질이 제거된 배기가스는 별도의 배출관(12)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배출관(12)을 통해 배출되는 배기가스는 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등의 오염물질이 제거된 상태이므로, 배기기준에 적합하게 되어 대기 중에 그대로 배출할 수 있다.
스크러버(10) 내부에서 오염물질이 포함된 배기가스와 접촉하여 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등이 포함된 세정수는 세정수배출관(11)을 통해 배출된다.
한편, 가스공급관(110)을 통해 공급되는 배기가스는 플라즈마 정화유닛(20)을 통과하여 1차로 정화되며, 다시 스크러버(10)에서 2차로 정화된다.
플라즈마 정화유닛(20)은 펄스 코로나방전을 하여 배기가스를 산화시키고 오존을 발생시키는 장치로, 가스공급관(110) 상에 연결된다. 플라즈마 정화유닛(20)은 펄스 고전압에 의해 코로나 방전이 되면 배기가스가 플라즈마 상태가 되어 ㆍOH, ㆍO, ㆍN 등의 산화성 라디칼과 오존을 발생시키며, 이러한 산화성 라디칼과 오존은 질소산화물이나 황산화물 등의 오염물질을 제거할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 플라즈마 정화유닛(20)은 통 형상 또는 서로 평행하게 배치된 플레이트 형상의 제1 전극(21)과, 통 형상을 갖는 제1 전극(21)의 내측 또는 플레이트 형상을 갖는 제1 전극(21)의 사이에 이격되어 배치된 와이어 형상의 제2 전극(22)을 포함하여 플라즈마를 생성한다. 플라즈마 정화유닛(20)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이를 통과하는 배기가스를 직접 정화할 수 있으며, 배기가스를 정화하고 남은 오존이 스크러버(10)로 유입되면서 스크러버(10) 내부로 유입된 세정수, 특히, 해수 속의 미생물을 사멸시킬 수 있다, 즉, 플라즈마 정화유닛(20)은 유동하는 배기가스를 직접 정화시키고 질소산화물을 산화시켜 스크러버(10)에서 쉽게 용해될 수 있도록 하며, 생성된 오존을 스크러버(10)에 공급하여 세정수 속의 미생물을 사멸하는 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 플라즈마 정화유닛(20)은 후술할 주입유닛(90)에 오존을 주입하여, 미생물을 추가로 사멸시킬 수도 있다.
플라즈마 정화유닛(20)은 아래의 반응식에 따라 배기가스가 반응하여 배기가스 내의 오염물질을 저감시킨다.
<반응식>
NO + O -> NO2
NO + H2O -> NO2 +OH
NO + OH -> HNO2
HNO2 + OH -> NO2 +H2O
NO + O3 -> NO2 + O2
NO2 + OH -> HNO3
SO2 + OH -> HSO3
HSO3 + OH -> H2SO4
SO2 + O -> SO3
SO3 + H2O -> H2SO4
스크러버(10)는 플라즈마 정화유닛(20)을 통과한 배기가스를 정화하는 역할을 할 뿐만 아니라 해수를 세정수로 사용할 경우 세정수 속에 존재하는 미생물을 제거하는 역할을 한다. 즉, 세정수는 스크러버(10)를 통과하면서 미생물이 사멸되어 선체 외부로 배출되거나, 평형수탱크(50)로 저장되어 평형수로서 활용될 수 있다. 다시 말해, 스크러버(10) 내부에서 배기가스에 포함된 황산화물과 질소산화물이 세정수에 녹으면서 강산을 나타내는 황산(H2SO4)과 질산(HNO3)을 형성하므로, 세정수에 포함된 미생물을 사멸시킬 수 있다. 이 때, 배기가스에는 플라즈마 정화유닛(20)으로부터 발생된 오존이 함께 포함되므로, 오존에 의한 살균력이 세정수에 포함된 미생물의 사멸 효과를 극대화시킬 수 있다.
전술한 플라즈마 정화유닛(20)은 장기간 사용 시, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 전극(22)의 표면에 불순물이 쌓이게 된다. 이는 제2 전극(22)이 제1 전극(21)보다 배기가스와의 접촉이 많고 고온이 발생하며 이온화 반응이 주로 일어나기 때문이다. 제2 전극(22)에 쌓인 불순물은 배기가스에 포함된 질소산화물과 제2 전극(22)이 접촉하는 면적을 감소시켜 플라즈마 정화유닛(20)의 성능을 저하시키고, 장치의 오작동 및 고장을 유발할 수 있다. 본 발명에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)는 세정유닛(30)이 마련되어 제2 전극(22)에 쌓인 불순물을 주기적으로 제거할 수 있다.
세정유닛(30)은 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공기와 수증기를 공급하여 제2 전극(22)에 쌓인 불순물을 제거하는 장치로, 플라즈마 정화유닛(20)과 연결된다. 세정유닛(30)은 가스공급관(110)을 통해서 플라즈마 정화유닛(20)과 연결될 수 있다. 이하, 세정유닛(30)의 구조를 보다 중점적으로 설명한다.
세정유닛(30)은 가스공급관(110) 상에 연결되어 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공기와 수증기를 공급하며, 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공급된 공기와 수증기는 산화제를 생성하여 플라즈마 정화유닛(20) 내부의 불순물을 산화시킬 수 있다. 다시 말해, 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공급된 공기와 수증기는 플라즈마 정화유닛(20)의 펄스 코로나방전에 의해 산화제인 ㆍOH, ㆍO, ㆍN 또는 오존(O3)을 생성하며, 생성된 산화성 라디칼 또는 오존은 제2 전극(22) 또는 제1 전극(21)에 쌓인 불순물을 고온에서 산화시켜 제거할 수 있다.
세정유닛(30)은 공기발생부(31)와, 수증기발생부(32)를 포함한다.
공기발생부(31)는 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공기를 공급하는 것으로, 블로어(31a)와, 공기유입관(31b)을 포함한다.
블로어(31a)는 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공급할 공기를 생성하는 것으로, 플라즈마 정화유닛(20) 전단의 가스공급관(110)에 연결된 터보차저(200)의 동력으로 회전하여 공기를 유동시킬 수 있다. 터보차저(200)는 연소기관(100)에 연결되어 설치된 것일 수 있다. 다시 말해, 연소기관(100)의 출력을 증가시키기 위해 설치된 터보차저(200)의 일 측에는 블로어(31a)가 동일 축으로 연결되어, 터보차저(200)가 구동됨에 따라 블로어(31a)가 회전하여 공기를 유동시킬 수 있다. 이 때, 블로어(31a)의 회전에 의해 유동되는 공기는 산소 농도가 약 21%인 일반적인 공기로서, 배기가스의 산소 농도인 약 13%보다 높아 펄스 코로나방전에 의해 더 많은 양의 산화제, 특히, 오존을 생성할 수 있다. 블로어(31a)의 일 측에는 공기유입관(31b)이 연결된다.
공기유입관(31b)은 블로어(31a)에서 생성된 공기를 플라즈마 정화유닛(20)에 공급하는 관으로, 일단이 블로어(31a)에 연결되고 타단이 가스공급관(110) 또는 플라즈마 정화유닛(20)에 연결된다. 공기유입관(31b) 상에는 적어도 하나의 밸브가 설치되어 공기의 유동을 제어할 수 있다.
수증기발생부(32)는 수증기를 생성하여 플라즈마 정화유닛(20)으로 공급한다. 수증기발생부(32)는 청수를 미립자화하여 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 수증기를 공급할 수 있다. 수증기발생부(32)는 조수기모듈(32a)과, 이코노마이저(32c), 및 수증기유입관(32d)을 포함한다.
조수기모듈(32a)은 해수를 청수로 변환하여 배출하는 것으로, 연소기관(100)과의 열교환을 통해 해수를 증발 및 응축시켜 청수를 생성할 수 있다. 조수기모듈(32a)에서 생성된 청수는 청수탱크(32b)에 저장되며, 청수탱크(32b)는 별도의 배관을 통해 청수공급관(320)과 이코노마이저(32c)에 각각 연결되어 저장된 청수 중 일부를 청수공급관(320)으로 공급하거나 이코노마이저(32c)로 공급할 수 있다.
이코노마이저(32c)는 조수기모듈(32a)에서 공급된 청수와 연소기관(100)에서 배출된 배기가스를 열교환하여 청수를 증발시켜 수증기를 생성하고, 플라즈마 정화유닛(20)에 수증기를 공급한다. 이코노마이저(32c)는 터보차저(200)와 플라즈마 정화유닛(20) 사이의 가스공급관(110)에 연결될 수 있다. 즉, 연소기관(100)에서 배출된 배기가스는 터보차저(200)를 통과하며 블로어(31a)를 구동시키고, 이코노마이저(32c)로 공급되어 청수와 열교환한 후에 플라즈마 정화유닛(20)으로 공급된다. 이코노마이저(32c)가 청수를 증발시켜 수증기를 생성함으로써, 이온이 전혀 없는 순수한 기체 상태의 수증기가 생성될 수 있으며, 이로 인해, 펄스 코로나방전에 의해 또 다른 불순물이 생성 및 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 이코노마이저(32c)의 일 측에는 수증기유입관(32d)이 연결된다.
수증기유입관(32d)은 이코노마이저(32c)에서 생성된 수증기를 플라즈마 정화유닛(20)에 공급하는 관으로, 일단이 이코노마이저(32c)에 연결되고 타단이 가스공급관(110) 또는 플라즈마 정화유닛(20)에 연결된다. 수증기유입관(32d) 상에는 적어도 하나의 밸브가 설치되어 수증기의 유동을 제어할 수 있다. 또한, 수증기유입관(32d)을 통해 이코노마이저(32c)에 펌핑유닛(32e)이 연결되어, 수증기를 가스공급관(110) 또는 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 원활하게 주입시킬 수 있다.
한편, 스크러버(10) 내부에서 생성된 황산(H2SO4)과 질산(HNO3)은 중화제공급부(40)를 통해 공급된 중화제에 의해 중화될 수 있다. 이 때, 중화제는 알칼리 용액, 즉, 수산화나트륨(NaOH) 또는 차아염소산나트륨(NaOCl)일 수 있으며, 해수 등을 전기분해하여 얻을 수 있다. 즉, 중화제공급부(40)는 단순히 중화제 탱크를 포함하거나 전기분해장치를 포함하여 중화제를 직접 생산하는 장치일 수 있다. 중화제공급부(40)는 중화제를 스크러버(10) 또는 후술할 혼합관(340)의 후단에 공급할 수 있다. 중화제공급부(40)가 중화제를 스크러버(10)에 직접 공급할 경우, 세정수가 배기가스와 접하고 난 후 순차적으로 접하도록 할 수 있다. 즉, 배기가스가 세정수와 먼저 접하여 황산과 질산에 의해 세정수 내부의 미생물이 사멸되도록 한 후, 중화제가 세정수에 섞여 적정 pH가 되도록 중화시킬 수 있다. 이러한 방식으로 스크러버(10) 내부에서 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하고, 세정수에 포함된 미생물을 사멸시키며, 세정수를 중화시키는 과정이 한번에 이루어질 수 있다.
세정수배출관(11)은 스크러버(10) 내부의 세정수를 배출하는 관으로, 필터유닛(60)을 통하여 해수공급관(310)과 다시 연결될 수 있다. 즉, 세정수배출관(11)으로 배출된 세정수는 필터유닛(60)을 통과하며 고체상 입자가 분리된 후 평형수탱크(50)로 저장되거나 외부로 배출될 수 있다. 그러나, 세정수배출관(11)이 해수공급관(310)에 연결되는 것으로 한정될 것은 아니며, 독립적으로 평형수탱크(50)에 연결되거나 선박의 외부로 연결될 수도 있다.
필터유닛(60)은 스크러버(10)의 후단에 설치되어 스크러버(10)로부터 배출되는 세정수에 포함된 고체상 입자 등을 분리하는 장치로, 원심분리기, 중력분리기, 필터 중 적어도 하나를 이용하여 고체상 입자를 분리한 후 슬러지탱크(70)로 배출할 수 있다. 필터유닛(60)은 펌프(310a)와 제어밸브(310b) 사이의 해수공급관(310)에 연결될 수 있다. 즉, 해수공급관(310)으로부터 공급되는 해수는 필터유닛(60)을 통과하여 스크러버(10)로 공급되며, 스크러버(10)를 통과한 세정수는 다시 필터유닛(60)을 통과할 수 있다. 즉, 하나의 필터유닛(60)으로 외부에서 유입된 해수와 스크러버(10)를 통과한 세정수를 모두 필터링할 수 있다. 그러나, 이에 한정될 것은 아니며, 필터유닛(60)은 두 개로 분기되어 외부에서 유입된 해수와 스크러버(10)를 통과한 세정수를 각각 필터링할 수도 있다.
세정수배출관(11)에는 재순환관(81)이 연결될 수 있다. 재순환관(81)은 세정수배출관(11)을 통해 배출되는 세정수를 세정수공급관(300)으로 재순환시키는 관으로, 세정수를 평형수로 사용하지 않거나 외부로 배출할 수 없는 경우 개방하여 세정수를 스크러버(10)로 순환시켜 사용할 수 있다. 세정수배출관(11)과 재순환관(81) 사이에는 재순환탱크(80)가 설치될 수 있다. 재순환탱크(80)는 스크러버(10)에서 배출된 세정수 중 일부를 저장하며, 재순환관(81)을 통해 일정한 양의 세정수가 순환될 수 있도록 일종의 버퍼탱크 역할을 할 수 있다. 재순환탱크(80)는 필터유닛(60)과 같이, 원심분리기, 중력분리기, 필터 중 적어도 하나를 포함하여 세정수에 포함된 고체상 입자를 제거한 후 재순환관(81)을 통해 세정수를 재순환시킬 수 있다.
세정수공급관(300)은 해수공급관(310), 청수공급관(320), 및 재순환관(81)이 연결되어 있어, 배기가스의 농도, 스크러버(10)의 처리용량, 세정수의 농도 및 오염도 등을 고려하여 해수, 청수, 순환수를 적절히 섞어 스크러버(10)로 공급할 수 있다.
제어밸브(310b) 후단의 해수공급관(310) 상에는 주입유닛(90)이 연결되며, 주입유닛(90)은 플라즈마 정화유닛(20)에서 생성된 오존을 공급받아 세정수에 포함된 미생물을 사멸시킬 수 있다. 주입유닛(90) 전단의 해수공급관(310)에는 우회관(330)이 분지되고, 우회관(330)은 주입유닛(90) 후단의 해수공급관(310)에 연결될 수 있다. 따라서, 해수공급관(310)을 유동하는 해수 중 일부는 주입유닛(90)을 통과하며 오존이 주입되고, 나머지 일부는 우회관(330)을 따라 유동하여 주입유닛(90)을 통과한 후 혼합관(340)을 유동하는 해수의 흐름에 섞일 수 있다.
주입유닛(90)의 후단에는 센서부(350)가 설치되어, 혼합관(340)을 통해 유동하는 세정수와 해수 중의 총잔류산화제양(total residual oxidant), pH 농도, 미생물 농도 등을 실시간으로 파악할 수 있다. 센서부(350)는 플라즈마 정화유닛(20) 및 중화제공급부(40)와 전기적으로 연결되므로, 플라즈마 정화유닛(20)과 중화제공급부(40)는 센서부(350)의 측정값에 대응하여 산화제, 중화제, 살균제의 공급량을 적절히 조절할 수 있다.
혼합관(340)을 유동하는 세정수와 해수는 평형수탱크(50)로 유입되거나 해수배출관(360)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
평형수탱크(50)는 세정수배출관(11)을 통해 배출되는 세정수 또는 해수공급관(310)을 유동하는 해수를 저장하여 선박의 평형을 유지한다. 선박에는 적어도 하나의 평형수탱크(50)가 설치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 세정수배출관(11)을 통해 배출되는 세정수는 배기가스에 포함된 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등을 흡수한 상태이므로, 수소이온농도지수, 즉, pH 농도 값은 세정수공급관(300)을 유동하는 세정수의 pH값보다 더 낮다. 다시 말해, 세정수배출관(11)을 유동하는 세정수는 황산화물로 인해 산성화되어, 세정수공급관(300) 내부를 유동하는 세정수보다 pH값이 낮다. 따라서, 세정수배출관(11) 내부를 유동하는 세정수에 포함된 미생물의 생존률은 세정수공급관(300) 내부를 유동하는 세정수에 포함된 미생물의 생존률보다 낮다.
즉, 세정수배출관(11) 내부를 유동하는 세정수는 산성화로 인해 미생물의 생존률이 낮아 일정 크기 이상의 미생물을 사멸시켜야 하는 평형수 규제 조건을 만족시키므로, 평형수로 사용하기에 적합하다. 스크러버(10)에서 배출된 미생물이 사멸한 세정수를 평형수로 사용함으로써, 미생물을 사멸하기 위한 별도의 평형수 처리 시스템이 생략될 수 있으며, 이로 인해, 시스템의 설치 및 유지 비용이 감소할 뿐만 아니라 선박 내 공간 활용도도 증가할 수 있다. 또한, 종래의 습식 스크러버 시스템에서 배관만 추가하여 구현이 가능하므로, 기존 선박에 용이하게 적용될 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)의 세정 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.
도 3은 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법을 도시한 순서도이고, 도 4 및 도 5는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정 동작을 설명하기 위한 작동도이며, 도 6은 플라즈마 정화유닛 내부가 세정되는 과정을 개략적으로 도시한 작동도이다.
본 발명에 따른 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)의 세정방법은, 플라즈마 정화유닛(20)으로 배기가스의 공급을 차단하는 단계와, 플라즈마 정화유닛(20)으로 공기를 공급하는 단계와, 플라즈마 정화유닛(20)으로 수증기를 공급하는 단계, 및 플라즈마 정화유닛(20)에 전원을 공급하여 펄스 코로나방전을 유도하는 단계를 포함한다.
세정장치를 구비한 오염물질 저감장치(1)의 장기간 사용으로 인해 플라즈마 정화유닛(20) 내부에 불순물이 쌓여 산화성 라디칼과 오존의 생성이 원활하게 이루어지지 않는 경우, 세정유닛(30)을 가동하여 불순물을 제거할 수 있다. 이러한 세정유닛(30)은 주기적으로 가동되어 플라즈마 정화유닛(20)의 성능을 향상시킬 수도 있다.
먼저, 가스공급관(110)을 통해 플라즈마 정화유닛(20)으로 공급되는 배기가스의 유동을 제어한다(S100). 즉, 연소기관(100)의 배기관(100a)을 통해 배출되는 배기가스는 터보차저(200)를 통과한 후 이코노마이저(32c)를 경유하여 외부로 배출된다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 이코노마이저(32c)와 가스공급관(110) 사이에 외부로 연장된 관로를 분기하여 형성하고 분기점에 설치된 삼방밸브를 조절하여, 배기가스의 플라즈마 정화유닛(20)으로의 유입을 차단하고 배기가스가 외부로 연장된 관로를 통해 배출되도록 제어할 수 있다. 그러나 이는 하나의 예로써 이코노마이저(32c)의 다른 측에 별도의 배기관을 형성하거나 이코노마이저(32c)와 가스공급관(110) 사이에 차단밸브 등을 형성하는 등 필요에 따라 다른 방식으로 이코노마이저(32c)를 통해 배기가스를 외부로 배출 가능한 구조를 구현하는 것도 가능하다.
플라즈마 정화유닛(20)으로 배기가스의 공급이 중단되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스공급관(110) 또는 플라즈마 정화유닛(20)으로 공기를 공급한다(S200). 공기는 블로어(31a)의 구동으로 생성되며, 블로어(31a)는 플라즈마 정화유닛(20) 전단의 가스공급관(110)에 연결된 터보차저(200)의 동력으로 회전하여 공기를 유동시킬 수 있다. 블로어(31a)의 구동으로 생성된 공기는 산소 농도가 약 21%인 일반적인 공기로, 공기유입관(31b)을 통해 가스공급관(110), 및 플라즈마 정화유닛(20)으로 공급된다. 플라즈마 정화유닛(20)으로 공기가 공급됨으로써, 플라즈마 정화유닛(20) 내부에 약하게 붙은 고체상 불순물들이 1차로 제거될 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하여 설명하면, 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공기를 공급함과 동시에 가스공급관(110) 또는 플라즈마 정화유닛(20)으로 수증기를 공급한다(S300). 구체적으로, 연소기관(100)과 열교환하는 조수기모듈(32a)을 구동하여 해수를 증발 및 응축시켜 청수로 변환하고, 생성된 청수 중 일부를 이코노마이저(32c)로 공급한다(S300a). 이 때, 조수기모듈(32a)에서 생성된 청수는 청수탱크(32b)에 저장될 수 있으며, 청수탱크(32b)에 저장된 청수 중 일부가 이코노마이저(32c)로 공급될 수 있다. 이코노마이저(32c)는 조수기모듈(32a)에서 공급된 청수와 연소기관(100)에서 배출된 배기가스를 열교환하여 청수를 증발시켜 수증기를 생성한다(S300b). 생성된 수증기는 수증기유입관(32d)을 통해 가스공급관(110), 및 플라즈마 정화유닛(20)으로 공급된다.
이와 같은 플라즈마 정화유닛(20)의 불순물 제거과정은 배출제한구역(ECA: Emission Control Area) 밖에서 수행될 수 있다. 그러나 불순물 제거 과정이 수행되는 영역을 배출제한구역 밖으로 한정할 필요는 없으며, 배출제한구역 내에서도 불순물 제거과정의 수행이 가능하다. 배출제한구역 내에서 불순물 제거과정이 이루어지는 경우, 두 개 이상의 플라즈마 정화유닛(20)을 이용하여 불순물 제거과정 및 배기가스 산화와 후속하는 처리과정을 번갈아 진행하거나, 플라즈마 정화유닛(20)을 우회하여 다른 산화장치로 배기가스를 산화하고 후속하는 처리를 진행하도록 형성할 수 있다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 플라즈마 정화유닛(20) 내부로 공기와 수증기가 공급되면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 플라즈마 정화유닛(20)에 전원을 공급하여 펄스 코로나방전을 유도한다(S400). 공기와 수증기가 공급된 상태에서 펄스 코로나방전이 되면, 공기와 수증기가 반응하여 산화제인 ㆍOH, ㆍO, ㆍN 등의 산화성 라디칼 또는 오존(O3)을 생성한다. 전술한 바와 같이, 블로어(31a)의 구동에 의해 플라즈마 정화유닛(20)으로 공급되는 공기는 산소 농도가 약 21%인 일반적인 공기이므로, 배기가스의 산소 농도보다 높아 더 많은 양의 산화제를 생성할 수 있다. 생성된 산화제는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 플라즈마 정화유닛(20) 내부, 특히, 제2 전극(22)에 쌓인 불순물을 고온에서 산화시켜 2차로 제거할 수 있다(S400'). 제거된 불순물은 가스공급관(110)을 통해 스크러버(10)로 유입된 후, 세정수배출관(11)과 필터유닛(60)을 차례로 통과하여 슬러지탱크(70)에 저장될 수 있다.
제2 전극(22)에 쌓인 불순물이 제거되면, 플라즈마 정화유닛(20)에 전원과 수증기의 공급을 중단하고 공기만 공급하여 플라즈마 정화유닛(20) 내부를 건조시킨다(S500). 플라즈마 정화유닛(20) 내부가 건조되면, 공기의 공급을 중단하고 배기가스를 공급하여 오염물질 저감장치의 본래의 기능을 수행할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.
도 7 및 도 8은 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 7은 해수공급관으로 유입된 해수가 스크러버를 통과한 후 외부로 배출되는 개루프(open loop) 타입의 오염물질 저감 과정을 도시한 도면이고, 도 8은 해수공급관으로 유입된 해수가 스크러버를 통과한 후 재순환관을 통해 재순환되는 폐루프(close loop) 타입의 오염물질 저감 과정을 도시한 도면이다.
먼저, 도 7을 참조하여 설명하면, 해수공급관(310)을 통해 유입된 해수는 세정수공급관(300)을 통해 스크러버(10)로 공급된다. 세정수는 스크러버(10) 상부에서 분사되므로, 스크러버(10) 하부에는 세정수가 일정 수위로 채워질 수 있다.
이 때, 연소기관(100)의 배기관(100a)을 통해 배출된 배기가스는 가스공급관(110)을 통해 유동하여 스크러버(10) 하부에서 분사될 수 있다. 예를 들어, 전술한 이코노마이저(32c)와 가스공급관(110) 사이에 형성된 삼방밸브 등을 조절하여 배기가스의 유동경로를 변경하고 가스공급관(110)을 통해 배기가스가 유동하도록 제어할 수 있다. 플라즈마 정화유닛(20)은 배기가스가 스크러버(10)로 공급되기 전에 플라즈마를 발생시켜 질소산화물을 산화시킬 수 있다. 다시 말해, 플라즈마 정화유닛(20)은 일산화질소을 이산화질소로 산화시킬 수 있다.
한편, 배기가스는 스크러버(10) 하부에서 분사되어, 스크러버(10) 하부에 채워진 세정수에 의해 1차로 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등의 오염물질이 제거되고, 스크러버(10) 상부에서 분사되는 세정수에 의해 2차로 오염물질이 제거될 수 있다. 이런 과정을 통해 배기가스에 포함된 오염물질이 제거되며, 오염물질이 제거된 배기가스는 배출관(12)을 통해 외부로 배출된다.
스크러버(10) 내부의 세정수는 질소산화물, 황산화물, 및 분진 등의 오염물질을 포함하고 있으며, 세정수배출관(11)을 통해 필터유닛(60)으로 이동한다. 필터유닛(60)은 세정수 내부의 고체상 입자 등의 오염물질을 분리하여 슬러지탱크(70)에 저장하고, 고체상 입자 등이 제거된 세정수는 혼합관(340)과 해수배출관(360)을 통해 외부로 배출되거나, 평형수탱크(50)에 저장될 수 있다. 이 때, 혼합관(340)을 통과하는 세정수의 pH값이 기준치를 벗어나는 경우, 중화제공급부(40)는 중화제를 혼합관(340)에 주입하여 pH값을 기준치 이내로 맞춘 후 외부로 배출한다.
도 8을 참조하여 설명하면, 해수공급관(310)을 통해 유입된 해수는 세정수공급관(300)을 통해 스크러버(10)로 공급되며, 스크러버(10)를 통과하여 세정수배출관(11)으로 배출된다. 세정수배출관(11)으로 배출된 세정수는 재순환탱크(80)에 일시 저장되었다가 재순환관(81)을 통해 세정수공급관(300)으로 순환된다. 즉, 도 8의 과정은 세정수가 재순환관(81)을 통해 재순환하여 재사용되는 점을 제외하면, 나머지 과정은 도 7의 과정과 실질적으로 동일하다.
해수공급관(310)을 통해 유입된 해수는 세정수공급관(300), 스크러버(10), 세정수배출관(11), 재순환탱크(80), 및 재순환관(81)을 순차적으로 순환하며, 해수의 오염도, pH값 등을 고려하여 도 8의 과정과 도 7의 과정을 병행할 수 있다. 도 8의 과정은 해수의 배출이 제한되는 지역을 통과할 경우와 같이, 외부로 해수를 배출할 수 없는 경우에 사용될 수 있으며, 세정수의 재사용에 따른 오염이 심할 경우 필터유닛(60)을 통해 고체상 입자를 제거한 후 외부로 배출하고 새로운 해수를 공급받을 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치
10: 스크러버 11: 세정수배출관
12: 배출관 20: 플라즈마 정화유닛
21: 제1 전극 22: 제2 전극
30: 세정유닛 31: 공기발생부
31a: 블로어 31b: 공기유입관
32: 수증기발생부 32a: 조수기모듈
32b: 청수탱크 32c: 이코노마이저
32d: 수증기유입관 32e: 펌핑유닛
40: 중화제공급부 50: 평형수탱크
60: 필터유닛 70: 슬러지탱크
80: 재순환탱크 81: 재순환관
90: 주입유닛 100: 연소기관
110: 가스공급관 100a: 배기관
200: 터보차저 300: 세정수공급관
310: 해수공급관 320: 청수공급관
330: 우회관 340: 혼합관
350: 센서부 360: 해수배출관

Claims (11)

  1. 연소기관으로부터 가스공급관을 통해 배기가스를 공급받아, 펄스 코로나방전을 하여 상기 배기가스를 산화시키고 오존을 발생시키는 플라즈마 정화유닛; 및
    상기 플라즈마 정화유닛에 연결되어, 상기 플라즈마 정화유닛 내부로 공기와 수증기를 공급하는 세정유닛을 포함하되,
    상기 플라즈마 정화유닛 내부로 공급된 공기와 수증기는 산화제를 생성하여 상기 플라즈마 정화유닛 내부의 불순물을 산화시키는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 세정유닛은,
    상기 플라즈마 정화유닛에 공기를 공급하는 공기발생부와,
    수증기를 생성하여 상기 플라즈마 정화유닛으로 수증기를 공급하는 수증기발생부를 포함하는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 공기발생부는,
    상기 연소기관에 연결된 터보차저의 동력으로 회전하여 공기를 유동시켜 상기 플라즈마 정화 유닛에 공기를 공급하는 블로어를 포함하는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 수증기발생부는,
    해수를 청수로 변환하여 배출하는 조수기모듈과,
    상기 조수기모듈에서 공급된 청수와 상기 연소기관에서 배출된 배기가스를 열교환하여 상기 청수를 증발시켜 수증기를 생성하고, 상기 플라즈마 정화 유닛에 수증기를 공급하는 이코노마이저를 포함하는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 이코노마이저에 연결되어 상기 수증기를 상기 플라즈마 정화유닛 내부로 주입하는 펌핑유닛을 더 포함하는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 산화제는 상기 세정유닛에서 공급된 공기와 수증기가 상기 플라즈마정화유닛에서 펄스 코로나방전을 하여 생성된 산화성 라디칼 또는 오존인 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치.
  7. 가스공급관을 통해 플라즈마 정화유닛으로 공급되는 배기가스의 유동을 차단하는 단계;
    상기 플라즈마 정화유닛으로 공기를 공급하는 단계;
    상기 플라즈마 정화유닛으로 수증기를 공급하는 단계; 및
    상기 플라즈마 정화유닛에 전원을 공급하여 펄스 코로나방전을 유도하는 단계를 포함하되,
    상기 플라즈마 정화유닛으로 공급된 공기와 수증기는 펄스 코로나방전을통해 산화제를 생성하여 상기 플라즈마 정화유닛 내부의 불순물을 산화시키는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 플라즈마 정화유닛으로 공기를 공급하는 단계는,
    상기 플라즈마 정화유닛 전단의 상기 가스공급관에 연결된 터보차저의 동력으로 회전하는 블로어를 구동하여 공기를 유동시키는 단계를 포함하는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 플라즈마 정화유닛으로 수증기를 공급하는 단계는,
    조수기모듈을 구동하여 해수를 청수로 변환하고 생성된 청수를 이코노마이저로 공급하는 단계와,
    상기 이코노마이저로 공급된 청수와 연소기관에서 배출된 배기가스를 열교환하여 청수를 증발시켜 수증기를 생성하는 단계를 포함하는 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 플라즈마 정화유닛에 전원을 공급하여 펄스 코로나방전을 유도하는 단계 이후에,
    상기 플라즈마 정화유닛에 전원과 수증기의 공급을 중단하여 상기 플라즈마 정화유닛 내부를 건조시키는 단계를 더 포함하는 오염물질 저감장치의 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법.
  11. 제7 항에 있어서, 상기 산화제는 상기 정화유닛에서 공급된 공기와 수증기가 상기 플라즈마정화유닛에서 펄스 코로나방전을 하여 생성된 산화성 라디칼 또는 오존인 세정장치를 구비한 오염물질 저감장치의 세정방법.
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