성공 관건은 함수율, 에너지 절감 효과 50% 키운 기술력[가축분뇨 자원화②]

재생에너지의 간헐성을 매울

가축분뇨 고체연료화 사업

건조에너지 비용 낮추는 게 관건

기술력은 有, 시설·제도 정비 필요

축사 이미지. ⓒ게티이미지뱅크

정부가 가축분뇨를 고체화해 발전 연료로 사용하기 위한 작업을 본격화한 가운데 해당 사업의 관건은 분뇨 내 수분을 어떻게 줄이느냐가 될 것으로 보인다.

최근 정부는 기후에너지환경부와 농림축산식품부, 산업통상자원부 등을 중심으로 지방자치단체, 발전회사, 연구기관이 참여하는 ‘가축분뇨 고체연료 활성화 공동기획단(이하 공동기획단)’을 출범시켰다.

공동기획단은 고체연료 품질개선, 수요처와 생산설비 확충 계획을 담은 가축분뇨 고체연료 활성화 방안을 연말까지 내놓을 계획이다.

가축분뇨는 오랫동안 퇴비나 액비(액상 비료)로 활용해 왔다. 문제는 이 과정에서 악취와 온실가스 발생한다는 점이다. 이 때문에 주민 불편은 물론 국가적으로도 골칫거리 중 하나였다.

이런 고민의 해법으로 제시된 게 고체연료화다. 분뇨를 딱딱하게 만들어 발전 연료로 쓰는 방안이다. 가축분뇨를 고체화하면 퇴비나 액비로 사용하는 것 보다 온실가스 감축이나 수질·축산환경 개선 효과가 크다. 특히 냄새 등이 줄어 주민 불편이 크게 나아질 수 있다.

축산과학원은 가축분뇨 100만t을 고체연료로 전환하면 승용차 36만대 연간 배출량에 해당하

는 온실가스를 감축할 수 있다고 밝혔다. 이를 탄소배출권으로 환산하면 약 43억원의 가치에 달한다.

가축분뇨 고체연료화 사업에 있어 기술적 관건은 ‘함수율’이다. 분뇨에 남아 있는 수분을 어떤 방식으로 얼마나 줄이느냐가 기술의 핵심이다.

현재 관련 기술력은 상당 수준 확보한 상태다. 지난 2017년 정부는 연구개발(R&D) 과제로 기술력을 인정받은 기업들도 있다. 당시 한국남부·남동발전, 농협 등에서 고체연료 시범 발전까지 성공시킨 바 있다.

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가축분뇨 고체연료화는 결국 건조에너지 과다에 따른 경제성 문제가 승패를 가른다.

지난 2017년 당시 환경부가 진행한 ‘효율 탈수 및 진공감압 건조를 통한 돈분의 고체연료 생산기술 실증화’ 사업에 부산대학교 산학협력단과 함께 참여한 에스이에스티(주)에 따르면 고체연료화 경제성 향상을 위해서는 가축분뇨 발생부터 고형연료 생산·이용 단계까지 전 과정 품질관리 계획과 기준을 세워야 한다.

구체적으로 농가 배출 가축분뇨의 고체연료화는 농가형과 공동형 시설로 구분할 수 있다. 농가형 시설은 퇴비사에서 수분관리가 건조에너지를 절감할 핵심 관리 단계다. 공동형 시설은 유입 가축분뇨의 탈수 단계에서 탈수기 성능이 건조에너지를 절감할 수 있는 핵심 관리 단계다.

에스이에스티(SEST) 관계자는 “가축분뇨 함수율이 80% 내외 수준으로 매우 높아 고체연료 제조 시 과도한 건조에너지 투입이 가장 큰 걸림돌”이라며 “건조에너지 부하 저감을 위해서는 근원적으로 가축분뇨 함수율을 최소화해야 한다”고 설명했다.

상용화에 속도를 내려면 기술 고도화와 함께 발전설비 보완도 중요하다. 현재 가축분뇨 처리 시설은 퇴·액비 생산에 집중된 만큼, 고체연료 생산을 위한 전용 시설 확충이 필요하다.

가축분뇨 종류가 다양한 만큼 고체연료 품질(발열량, 안정성 등)이 달라질 수 있어 일관된 품질을 유지하는 기술도 개발돼야 한다.

더불어 생산한 고체연료를 안정적으로 소비할 수 있는 수요처를 확보해 경제성과 효율성을 키워야 한다.

지난 8월 공동기획단 착수회의에서 한전 관계자는 “가축분뇨 고체연료는 태양광과 풍력 중심 재생에너지의 간헐성을 매울 수 있는 안정적인 에너지원이 될 것”이라면서 “고체연료를 대량 사용하려면 발전설비를 보완하는 한편 열량·제형과 같은 품질 기준을 합리적으로 세울 필요가 있다”고 말했다.

▲정부, 6년 전 ‘우수 기술’ 뽑아놓고 사업 재추진하는 이유[가축분뇨 자원화③]에서 계속됩니다.