지금까지 실패 원인은 발효기술과 운영기술의 부족

 

공동자원화설비에 바이오가스플랜트 공정 추가 필요

 

칼럼용 사진2우리나라에서는 연간 4천5백만톤의 분뇨가 발생하고 있으며 이 가운데 83% 정도가 비료로 자원화 처리되고, 4.5% 정도의 분뇨는 해양배출에 의존하고 있다. 그러나 2012년 이후에는 런던협약에 의해 해양배출이 금지돼 이에 대한 대안으로 떠오르고 있는 것이 바로 바이오가스플랜트다.

 

국내 가용한 자원인 바이오매스 중에서도 축산분뇨, 청과부산물, 음식물 가공부산물, 음식물찌꺼기 등의 농축산 폐기물을 자원화를 통해 재활용 해야 농축산산업이 친환경 자원순환 농업으로 전환할 수 있게 돼 영속성을 가진 산업으로 지속적인 성장을 계속할 수 있다. 또한 교토의정서 이행과 관련해 2013년부터 온실가스감축 의무대상국으로 편입될 가능성이 높은 가운데 농업분야도 예외가 될 수 없으므로 이에 대한 대비가 절실한 상황이다.

 

바이오가스플랜트는 축산분뇨와 유기성 폐기물을 이용해 생산된 바이오가스를 이용, 전기 또는 가스에너지를 만들고 소화액은 양질의 비료로 자원화를 가능하게 해 온실가스의 배출량을 줄여주므로 향후 자연순환 농업과 함께 녹색성장 측면에서 바이오가스플랜트사업은 국가와 민간이 공동으로 진행해 나가야 할 국가적인 과제라 할 수 있다. 특히 메탄가스는 이산화탄소에 비해 약 20배의 지구온난화 효과가 있는 것으로 알려져 있는데, 메탄가스를 연소시켜 더 큰 절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 축분뇨 외에도 음식물쓰레기나 농산물 부산물 같은 유기성폐기물을 활용할 수 있어 쓰레기 처리비용을 줄일뿐 아니라 민원의 소지도 함께 줄일 수 있다는 장점이 있다.

 

그동안 국내 여러 곳에서 축산분뇨를 처리하기 위해 정부의 지원아래 바이오 가스설비가 연구돼왔으나 현재는 가동이 중단되거나 폐쇄된 설비가 많은데, 실패한 이유를 살펴보면 설비업체들이 시공하는 데에만 중점을 두었고, 발효와 운영기술의 축적이 없다는 점을 꼽을 수 있다. 특히 우리나라의 축산분뇨의 성상에 대한 이해 부족과 국내의 계절적 환경 변화에 대한 고려가 부족했고, 대부분의 설비가 지원을 통해 설치된 것이기 때문에 이에 대한 기술적 한계성과 운영능력 부족, 의지력 부족과 규모의 경제성 실현 실패 등의 이유로 지속적인 운영을 할 수 없었다고 보여진다.

 

혐기성발효를 이용해 바이오가스를 생산하는 기술을 살펴보면, 유기물이 미생물에 의해 분해되면서 바이오가스를 생성하게 되며 이 가스는 메탄(CH₄)이 60~70%, 이산화탄소(CO₂)가 30~40%, 기타 황화수소(H₂S), 수소(H₂), 휘발성 지방산(VFA) 및 수분을 포함하는 기체의 혼합물로 이뤄져 있다. 유기물의 종류와 함량에 따라 발효공정이 매우 달라지게 되므로 이에 대한 발효설비 전에 입고되는 유기물의 성상을 정확히 파악하고 설계가 진행돼야 한다.

 

바이오가스플랜트를 설치하기 위해서는 다음과 같은 사항이 사전에 반드시 고려돼야 하다. 첫째로 설치목적과 에너지 전환효율 및 경제성에 대한 검토가 있어야 한다.(정부의 지원제도, 발전차액지원 제도 등) 두 번째로 설치 지역에 대한 토지의 활용에 대한 규제와 개선의 여지, 세 번째로 주변 지역에서 유입될 수 있는 유기물 원료의 종류 및 특징, 네 번째로 소화액비의 살포 가능한 농지의 확보와 기타 발효액비에 대한 활용 가능성, 다섯 번째로 설치지역의 기후, 주변의 인가에 대한 분포 및 민원에 대한 문제 검토, 여섯 번째로 법적인 규제사항 검토(사전환경성 곰토, 개발행위허가, 축산폐수 처리시설 설치허가, 폐수배출시설 설치허가, 대기배출시설 설치허가, 폐기물 처리시설 설치허가, 건축물 허가, 공작물 축조 신고, 전기발전 사업허가, 악취배출시설의 설치 신고 및 환경관련 필요허가 사항 등), 일곱 번째로 바이오가스 생산 방식과 운영기술의 확보, 여덟 번째로 바이오가스플랜트에서 발생되는 전기, 폐열, 이산화탄소 등의 활용방안, 마지막 아홉 번째로 온실가스 감축을 위한 CDM 사업의 가능성에 대한 검토가 필요한 것이다.

 

바이오가스플랜트 사업은 축산부분의 유기성폐기물을 자원화해 에너지와 비료를 생산하고 온실가스도 감축할 수 있어 CDM사업도 가능하며 향후 농축산부문의 수익개선과 녹색성장 시스템 구축에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 이 사업을 더욱 활성화 하기 위해서는 여러 가지 지원제도의 뒷받침이 필요하다. 그중 가장 중요한 것이 발전차액 기준 가격 개선이다. 바이오가스 생산 전력에 대한 발전차액 지원 기준 가격을 더 높은 가격으로 개선시키면 수익성을 창출하기 위해서 성공적인 발효와 효율적인 생산을 하기 위한 연구와 노력이 뒤따를 것이다.

 

그 외 바이오가스사업을 통합해 정부가 통합적으로 관리할 수 있는 부서의 설치가 필요하며, 축분과 유기물의 혐기발효 소화액을 가축분뇨발효액비로 인정해야 한다. 더 나아가 현재 각 지자체별로 추진되고 있는 공동자원화 설비에 바이오가스플랜트 공정을 추가해서 지금과 같은 ‘처리’ 개념에서 한발 더 나아가 완전한 처리와 함께 전력생산이 가능하도록 업그레이드 시킬 필요가 있다.

 

이 밖에도 관련 산업이 발전하기 위해서는 활발한 국내학자들의 국내 부존 자원 및 유기물의 발효 효율에 대한 연구가 필요하며, NGO 등의 민간단체들과 일반국민을 대상으로 한 바이오가스플랜트와 환경관련 정책에 대한 지속적인 홍보가 필요하다.

 

바이오가스플랜트사업은 국제적으로 지구온난화 방지를 위한 이산화탄소 감축에도 지대한 효과를 줄 수 있을 것이며 유기성 폐기물을 자원화해 친환경 자원순환농업을 실현시키면서 환경개선과 신재생에너지 에너지분야에 커다란 국가적인 이익을 가져다 주는 신성장동력 사업으로 발전해 나갈 수 있을 것이다.

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