농식품부·기후에너지환경부, 2029년까지 고체연료 생산·발전 실증…수질오염 저감·재생에너지 확대

[한국농어민뉴스] 농림축산식품부와 기후에너지환경부가 가축분뇨인 우분을 바이오매스 고체연료로 전환해 전기와 열을 생산하는 기술개발에 본격 착수한다. 정부는 올해부터 2029년까지 총 298억 원을 투입해 우분 수거와 품질관리, 고체연료 생산, 발전설비 활용, 오염물질 저감 기술을 개발할 계획이다.

농림축산식품부와 기후에너지환경부는 7월 28일 서울 중구 써밋원서울역점에서 ‘바이오매스 고체연료 생산 및 이용 기술개발’ 착수보고회를 개최한다고 밝혔다.

가축분뇨 가운데 우분은 그동안 대부분 퇴비로 처리돼 왔다. 그러나 농경지 면적 감소로 퇴비 사용처가 줄어든 데다 과잉 살포된 퇴비가 하천으로 유입되면서 녹조와 수질오염을 유발할 수 있다는 우려가 제기돼 왔다.

발전용 바이오매스 연료도 수입 목재펠릿과 목재칩 의존도가 높아 우분과 농업부산물 등 국내 미활용 바이오매스를 활용한 대체 연료 개발 필요성이 커지고 있다.

정부는 필요 이상으로 퇴비화되던 우분을 고체연료로 제조해 발전소와 농업시설 보일러 등의 연료로 활용할 방침이다. 이를 통해 가축분뇨로 인한 수질오염을 줄이고 전기와 열을 생산해 재생에너지 공급을 확대한다는 계획이다.

농림축산식품부와 기후에너지환경부는 우분 수거부터 고체연료 생산과 이용, 오염물질 저감까지 양 부처 소관 기술을 연계한 다부처 연구개발 사업을 추진한다.

올해부터 2029년까지 총 298억 원을 투입해 농림축산식품부의 ‘우분 고체연료 산업화 기술개발’과 기후에너지환경부의 ‘바이오매스 고체연료 생산 및 활용 기술개발’, ‘고체연료 생산 및 활용시설 오염방지 기술 고도화’를 진행한다.

농림축산식품부는 우분과 농업부산물을 일정한 품질로 관리할 수 있도록 원료 수거부터 이력관리, 품질관리까지 표준화된 관리체계를 마련한다.

수분 함량이 높은 우분을 적은 에너지로 효율적으로 건조하는 기술을 개발해 고체연료 생산비용을 줄이고 에너지 이용 효율을 높일 계획이다.

우분 전용 발효·건조 공정도 개발한다. 우분과 농업부산물의 혼합 비율을 조절해 발열량과 수분 함량 등 고체연료 품질을 일정하게 유지하는 기술을 확보할 방침이다.

사물인터넷 센서와 데이터 분석 기술을 활용해 원료 투입과 발효, 건조, 연료 생산 과정을 실시간으로 관리하는 스마트 생산시스템도 구축한다.

별도의 압축·성형 공정을 거치지 않고 사용할 수 있는 우분 고체연료를 개발해 농업시설 보일러 등 다양한 현장에서 활용하는 방안도 추진한다.

기후에너지환경부는 농림축산식품부의 농축산 바이오매스 지속 생산 기반 구축 연구 결과를 활용해 우분과 커피 찌꺼기, 농업부산물 등 보조원료의 혼합 비율과 제조공정 조건을 최적화한다.

이를 바탕으로 바이오매스 고체연료 제조시설을 구축하고, 1㎏당 발열량이 3,500㎉ 이상인 고체연료 생산을 실증할 계획이다.

실증시설의 고체연료 생산 규모는 하루 15톤으로, 사업 기간 총 4,500톤을 생산할 예정이다.

생산된 우분 고체연료는 330㎿급 상용 발전설비에서 기존 연료와 함께 사용하는 혼소 운전에 투입된다.

우분 고체연료만 사용하는 4㎿급 열병합발전용 전소 보일러도 개발·실증해 고체연료를 기반으로 전기와 열을 생산하는 재생에너지 사업화 기반을 마련한다.

가축분뇨 고체연료의 생산과 활용 과정에서 발생할 수 있는 악취와 대기오염물질, 폐수를 줄이기 위한 기술개발도 추진된다.

생산 과정에서 발생하는 악취를 제거하기 위해 고온·고습 배출가스에 포함된 암모니아를 회수하고, 고도산화공정과 역삼투 공정을 결합해 폐수를 처리하는 기술을 검증한다.

고체연료를 발전시설에서 사용하는 과정에서는 촉매 여과필터를 활용해 미세먼지와 질소산화물, 황산화물 등 대기오염물질을 줄인다.

발생한 폐수를 외부로 배출하지 않는 폐수 무방류 처리 공정도 검증할 예정이다.

정부는 전과정평가를 통해 우분 수거부터 고체연료 생산과 운송, 발전설비 이용까지 전 과정에서 발생하는 온실가스를 분석하고 실질적인 온실가스 감축 효과를 입증할 계획이다.

양 부처는 이번 착수보고회를 통해 2029년까지 추진할 연구과제의 주요 내용과 계획을 공유하고, 우분 원료 확보와 품질관리부터 고체연료 생산·이용, 오염물질 저감까지 전 단계를 연계하는 협력체계를 구축할 방침이다.

이재식 농림축산식품부 축산정책국장은 “이번 다부처 연구개발은 농가에서 배출되는 우분의 수거와 품질관리부터 저에너지 기반 고체연료 생산까지 일괄체계를 구축하는 데 의미가 크다”며 “우분과 농업부산물을 활용한 고품질·저비용 고체연료 생산 기술을 성공적으로 확보해 농가 현장에서 실제로 작동하는 가축분뇨 바이오매스 선순환 생태계를 조성하겠다”고 밝혔다.

김고응 기후에너지환경부 자원순환국장은 “사회·환경적 변화에 맞춰 가축분뇨 처리 방식도 근본적인 전환이 필요한 시점”이라며 “가축분뇨의 에너지화 전환을 위한 골든타임을 놓치지 않도록 필요한 기술개발을 밀착 지원하고 가축분뇨 고체연료 생태계 구축에 적극 힘쓰겠다”고 말했다.