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(주)수국 저녹스버너 기술 중국기업이 모방했나수국 지난해 6월 중국 출원 중국기업 지난달 11일 출원
센터버너 제외한 기술 일치 수국의 Dual FIR기술과 유사
양인범 기자  |  ibyang@gasnews.com
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[1429호] 승인 2020.03.18  23:26:00
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[가스신문=양인범 기자] 산업용버너 전문회사인 ㈜수국(대표 박재언)이 중국에 출원한 특허를 중국의 한 기업이 모방한 것이 아닌가 하는 의혹이 제기되고 있다.

수국은 중국 시장의 저녹스버너 개조시장에서 수국버너로 교체해서 저녹스 성능이 안나오면 보일러를 바꿔야 한다고 소문이 날 정도로 우수한 기술력을 인정받고 있었다.

그러나 수국의 관계자는 “중국의 한 기업이 수국이 중국 특허청에 출원한 저녹스버너 기술을 모방한 것 같다”고 우려를 나타내고 있다.

현재 모든 선진국 버너 회사들은 중국의 15ppm 이하 배출 기준을 만족하는 기술이 없어서 기존 40ppm 이하 수준의 각자의 기존 저 NOx 연소기술에 배기가스 외부재순환(FGR-Flue Gas Recirculation)기술을 추가해 해결하고 있다.

이에 비해 수국의 HSULX 시리즈 저녹스버너는 수국의 종전 기술인 40ppm 이하 성능의 가스스테이징 기술에 공기 FIR(Forced Induced Recirculation) 기술을 복합화하여 20ppm 수준으로 낮춘다.

여기에 다시 연료 FIR 기술까지 복합화하여 상용보일러 노통연관식 및 수관식보일러 모두 외부 FGR 없이 NOx<15ppm 수준을 달성하는 유일한 저녹스 버너다.

가스스테이징 기술에서 센터 버너는 외곽 화염에 감싸져 전열면으로부터의 열흡수를 방해받으므로 비록 연료가스 용량이 전체 용량의 10% 수준으로 매우 작아도 센터 버너의 성능이 우수하지 못하면 여기서 발생되는 최종 Thermal NOx와 Prompt NOx 농도는 버너의 최종 성능 기준을 초과할 수 있다.

만약 센터 버너에서 발생되는 NOx를 줄이고자 센터 가스량을 더 줄이면 외곽 메인 가스의 화염 안정성이 떨어지므로 줄이는 데도 한계가 있어 화염 안정성과 NOx 성능 사이의 최적 조건을 찾아내는 것이 기술의 핵심이다.

또한 버너 내부 연소용 공기 및 메인가스의 분출 구조가 벤츄리 형상으로 돼 있어 연소용 공기 및 가스연료의 분출 속도에 의해 유인된 연소실내의 연소가스가 연소용 공기와 가스연료에 각각 혼합되어 연소용 공기는 산소 농도가 낮아지고 가스연료는 발열량이 낮아져, 두 종류 NOx(Thermal NOx, Prompt NOx)의 생성이 거의 없도록 대부분의 가스를 낮은 발열량 가스로 천천히 연소시켜서 화염 온도를 현격하게 낮추는 유일한 구조다.

이 기술을 수국은 Dual FIR (공기FIR + 연료FIR) 기술이라고 부른다.

수국 저녹스 버너의 독특한 구조인 공기 FIR 및 외곽 메인 버너의 연료FIR 구조를 중국 버너가 모방했고 오직 센터 버너의 노즐 구조만 약간 다르게 한 것뿐이라는 것이 수국의 설명이다.

수국의 센터 버너 구조는 가스가 방사형으로 분출되어 공기 흐름과 직각으로 부딪히면서 급속 혼합되는 원리로 센터 버너에서의 프람프트 녹스 발생을 최대한 억제하고 공기 분출 튜브 끝을 각도를 줌으로써 공기의 분출 속도를 높여 화염을 장구목처럼 벤츄리 형상을 만들어서 연소실 내부 연소가스가 재순환되어 화염에 혼합됨으로써 화염온도를 낮추어 Thermal NOx를 낮추는 구조다.

이에 비해 중국 버너는 튜브의 끝이 각도가 없는 센터 버너 구조라서 내부 재순환 흐름이 형성되지 못해 Thermal NOx를 낮추는 기능이 없고, 가스 노즐은 방사형이 아닌 동축형이어서 급속 혼합 기능이 없어 Prompt NOx 억제 기능이 없는 일반 버너의 구조이다.

수국은 Dual FIR기술을 지난해 6월 중국 특허청에 출원했다. 그런데, 불과 1년이 채 안 지난 지난달 11일에 수국의 Dual FIR기술에서 센터버너의 가스노즐 형태만 다르고 다른 모든 것이 일치한 중국기업의 특허가 출원된 것이다.

센터 버너의 이 작은 변경 외에는 모든 것이 동일한 구조인데도 중국 특허청이 특허를 내줄 것을 기대하고 특허 출원한 중국 업체를 수국은 의아하게 생각하고 있다.

그러나 중국 업체가 출원한 특허의 센터 버너 구조로 제작하면 센터 버너에서 Prompt NOx 및 Thermal NOx가 다량 발생할 것이므로 전체적인 NOx 배출 성능은 외부 재순환 기술을 안 쓰고는 15ppm 이하 달성이 어려울 것으로 수국은 판단하고 있다.

그래서 특허만 내놓고 실제 제작 버너는 수국의 제품과 동일하게 제작하지 않을까 하는 것이 수국의 생각이고, 이후에는 중국 업체가 실제로 중국 내에서 판매하는 버너의 실제 구조를 확인해야 하는데 그것이 쉽지 않은 일이라고 수국은 우려하고 있다.

수국의 관계자는 “국내에서도 한 업체가 유사하게 우리 제품을 모방한 적이 있었고 그때 경고를 하기도 했다”며 “특허 출원에 관한 기준이 국제적으로 통일되어야 하지 않을까 한다”고 밝혔다.

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