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기고

<논단>재생 에너지원으로 축분

  • 등록 2018.06.20 10:58:12

[축산신문 기자]


류경선 교수(전북대학교 동물자원학과)


미래에 계분은 연소하는 바이오메스 연료로 변화돼 결과적으로 전기생성의 약 10%를 차지할 것으로 예측한다. 

최근 이스라엘 네게브 대학에서는 계분을 환경적으로 안전하게 처리하려면 바이오 연료로 전환 하는 것이 가장 좋은 방법이라고 발표했다. 즉 계분을 이용해 변화가 가능한 가장 효율적인 방법이 바로 바이오 연료로 전환하는 것이다. 

계분으로 제조된 회화로에서 고체 바이오 연료를 연소시에 가스와 연소열로 인해 약 450℃까지 온도가 상승될 수 있다. 즉 계분은 재생에너지를 대체하는 중요한 인자로서 석탄연료와 비슷한 방식으로 연소될 수 있음을 보여줬다. 이와 같이 계분을 재생에너지원으로 활용하면 화력발전에 의하여 발생되는 온실가스 까지도 현저하게 감소시킬 수 있다.

그간 바이오가스는 전기를 생성하는 원료로서 가치가 높지만 계분과 같은 퇴비를 전기로 변화될 수 있는 가능성은 의문시 되어왔다. 

유럽에서 최초로 계분을 적용한 바이오가스 생산 공장은 북아일랜드에 위치하고 있으며, 설계에만 8년의 세월이 소요됐지만 18개월만에 건축이 완성되었다. 

현재 중국과 유럽의 다른 곳에도 유사한 시스템을 갖춘 발전소가 있지만 세계적으로 최초이며 유럽에서 유일하게 계분을 이용하여 바이오가스를 생산하는 공장은 북아일랜드 심장부에 위치한다. 

이 공장에서는, 매년 바이오가스 생산을 위해 약 4만톤의 계분이 활용되며, 하루 24시간 일년내내 가동된다. 이와 같이 바이오가스 생산을 위해 가동되어 소모되는 계분은 북아릴랜드 전체에서 생산되는 계분의 약 20%를 차지한다.

계분은 질소함량이 상대적으로 높으므로 질소과다 공급으로 인해 퇴비로 활용하기에 부적합하므로 EC에서는 계분의 퇴비 활용을 제한하였다. 그러므로 앞으로 계사가 밀집되어있는 지역에서 계분처리는 매우 어렵게 될 것으로 예측된다.  

일반적으로 계분을 처리해 바이오가스를 생산하고자 하는 공장에서 처리 대상물에 질소수준이 높으면 박테리아가 바이오가스 생산을 억제하므로 질소함량이 높은 다량의 계분을 한꺼번에 활용하기는 쉽지 않다. 그러므로 바이오가스 생산 공정에서 질소함량을 낮추는 방법의 개발이 관건으로 작용한다.

계분은 공장에 도착 후 미생물 작용으로 분해되어 바이오가스가 생산된다. 전체 공정 기간은 45일 가량이 걸리며, 공장에서 생산된 바이오가스는 전력을 생산, 국가기관에 판매한다. 바이오가스 생산 공정에서 부산물은 철저하게 소독 후 아주 우수한 토비가 되어 영양소 함량이 높은 비료로 제공될 수 있다. 

이러한 과정에서 생산된 전기는 약 4천여 가구에서 이용될 수 있으며, 아일랜드의 계분을 이용한 바이오가스 공장에서는 연간 약 4만톤의 계분을 사용하며, 이러한 양은 북아일랜드에서 생산되는 전체 계분 중 약 20%를 차지한다.

현재까지 국내에서 생산되는 계분을 비롯한 축분활용 대책은 퇴비화 이외에 다른 방법이 특별하게 수립되지 못했다. 이제부터라도 정부는 환경보호 차원에서라도 축분의 자원화를 위해 고심해야 된다.