330MW 발전설비 혼소…수질오염 줄이고 수입 목재펠릿 대체
소의 분뇨인 우분을 고체연료로 만들어 발전소와 농업시설에서 전기와 열을 생산하는 기술 개발이 본격화한다. 정부는 2029년까지 298억원을 투입해 우분 수거와 연료 생산부터 발전설비 활용, 오염물질 처리까지 전 과정을 실증하고 상용화 기반을 마련한다는 계획이다.
농림축산식품부와 기후에너지환경부는 28일 서울 중구 써밋원서울역점에서 ‘바이오매스 고체연료 생산 및 이용 기술개발’ 착수보고회를 연다고 27일 밝혔다.
우분은 대부분 퇴비로 처리되고 있지만 농경지 면적이 줄면서 과잉 살포에 따른 수질오염과 녹조 발생 우려가 커지고 있다. 발전용 목질계 바이오매스도 수입 목재펠릿과 목재칩 의존도가 높아 이를 대체할 국내 미활용 바이오매스 발굴이 필요한 상황이다.
이번 연구개발은 우분을 고체연료로 전환해 퇴비화에 편중된 처리 방식을 바꾸는 동시에 전기·열 생산에 활용하는 데 초점을 맞췄다. 농식품부가 우분 고체연료 산업화 기술 개발에 50억원을 투입하고 기후부는 생산·활용 기술 개발에 198억원, 오염방지 기술 고도화에 50억원을 지원한다.
농식품부는 우분과 농업부산물을 일정한 품질로 관리할 수 있도록 수거와 이력·품질관리 체계를 표준화한다. 수분이 많은 우분을 적은 에너지로 건조하는 기술과 발효·건조 공정을 개발하고 원료 배합을 조절해 발열량과 수분 함량을 일정하게 유지할 계획이다.
사물인터넷(IoT) 센서와 데이터 분석을 활용해 생산 과정을 실시간 관리하는 스마트 생산시스템도 구축한다. 별도의 압축·성형 공정을 거치지 않고 사용할 수 있는 우분 고체연료를 개발해 농업시설 보일러 등으로 활용처를 넓힌다는 구상이다.
기후부는 우분에 커피 찌꺼기와 농업부산물 등을 혼합해 1㎏당 발열량이 3500㎉ 이상인 고체연료를 하루 15톤씩 총 4500톤 생산하는 실증에 나선다. 생산한 연료는 330MW급 상용 발전설비에서 기존 연료와 섞어 사용하고 해당 연료만 사용하는 4MW급 열병합발전용 전소 보일러도 개발·실증한다.
고체연료 생산과 연소 과정에서 발생하는 오염물질을 줄이는 기술도 함께 개발한다. 암모니아를 회수해 악취를 줄이고 입자상물질(PM)과 질소산화물, 황산화물을 처리하는 촉매 여과필터와 폐수 무방류 공정을 검증한다. 전 과정 평가를 통해 실질적인 온실가스 감축 효과도 확인할 방침이다.
이재식 농식품부 축산정책국장은 “우분과 농업부산물을 활용한 고품질·저비용 고체연료 생산 기술을 성공적으로 확보하여, 농가 현장에서 실제로 작동하는 가축분뇨 바이오매스 선순환 생태계를 조성하겠다”고 말했다.
김고응 기후부 자원순환국장은 “사회·환경적 변화에 맞춰 가축분뇨(우분) 처리 방식 역시 근본적인 전환이 필요한 시점으로, 가축분뇨의 에너지화 전환을 위한 최적의 시간(골든타임)을 놓치지 않도록 필요한 기술 개발을 밀착 지원하여 가축분뇨 고체연료 생태계 구축에 적극 힘쓰겠다”고 밝혔다.
