음식쓰레기, 가축분뇨 등 유기성 폐자원 배출량이 연간 6천만 톤에 육박하는 것으로 나타났다. 바이오가스 기술을 이용하면 폐자원에서 에너지를 생산하는 등 효율적인 처리가 가능하지만 대부분은 퇴비화, 액비화 같은 단순 재활용에 그치고 있다.
이에 서울시립대학교 Water-Energy Nexus 연구실(책임교수 김현욱)은 바이오매스를 이용한 바이오가스 생산 기술을 개발하고 있다. 바이오가스 플랜트용 공정 제어 기법을 통해 안정적으로 바이오가스를 생산하고 전국에 해당 기법을 적용할 수 있는 방법을 연구 중이다.
연구실에 따르면 2016년 기준 전국에 총 90개 바이오 가스화 시설이 있지만 원료 성상 변화 및 계절적 차이에 따른 어려움으로 발전량은 17%에 불과한 것으로 나타났다. 공정제어를 통한 바이오가스 생산 기술이 성공적으로 마무리되면 전국 바이오가스화 시설에 공급하는 것은 물론 환경 문제가 심각한 국가에 기술을 수출할 수 있을 것으로 전망된다.
특히 해당 기술은 한국에너지기술평가원 지원 ‘원료 유연형 바이오가스 공정개선을 위한 Engineering 기술 개발’ 프로젝트가 적용된 ‘강원바이오에너지 유기성폐기물 에너지화 플랜트’에서 괄목한 만한 성과가 나오면서 더욱 주목받고 있다.
강원바이오에너지 유기성폐기물 에너지화 플랜트는 국내 유일의 음식물 및 음폐수 등을 활용한 바이오가스 자동차연료화 플랜트다. 촉진제를 이용한 실험과 공정제어를 통해 미생물 활성도의 증가로 안정적인 바이오가스를 생산해 내고 있으며 추가 비용 증가 없이 기존 바이오가스 발생량을 증대시키는데 성공했다.
이곳에서 하루 220톤의 유기성 폐기물이 처리되고, 이를 통해 택시 600대를 충천할 수 있는 양인 약 20,000㎡의 바이오가스가 생성된다. 바이오가스를 정제하여 도시가스로 생산된 바이오메탄은 LPG에 비해 70% 이상 저렴하다. 바이오가스 생산 등을 통한 플랜트 매출은 올해 약 55억 원에 달할 것으로 예상된다.
한편 연구실은 한국에너지기술평가원에서 새로운 연구 자금을 지원받아 ‘폐바이오매스 바이오가스화 공정 기반 산업 부문 배출가스 활용 수송연료 생산기술 개발’ 프로젝트에도 참여한다. 해당 프로젝트를 통해 개발되는 공정을 이용하게 되면 유기성 폐기물을 수송용 연료로 바로 사용할 수 있는 순도의 메탄가스를 생산할 수 있다.
김현욱 교수는 “유기성 폐기물을 단순한 재활용을 넘어 자원화가 될 수 있도록 노력하겠다”며 “최고 수준의 환경공정 제어 연구팀이 될 수 있도록 매 순간 최선을 다하겠다”고 밝혔다.
전자신문인터넷 윤나영 기자 (yny@etnews.co.kr )
