기후에너지환경부와 농림축산식품부는 가축분뇨 수거부터 고체연료 생산 및 이용, 오염물질 저감까지 기술을 연계한 바이오매스 고체연료 다부처 연구개발(R&D) 사업을 추진할 방침이다.

가축분뇨로 고체연료를 만들어 발전소 연료로 사용해 전기·열을 생산하고 수질오염 저감과 재생에너지 확대라는 두 마리 토끼를 잡을 계획이다.

기후부와 농식품부는 오는 28일 서울 중구 써밋원서울역점에서 가축분뇨(우분)를 고체연료로 생산해 전기·열로 활용하기 위한 '바이오매스 고체연료 생산 및 이용 기술개발' 착수 보고회를 개최한다고 27일 전했다.

그동안 가축분뇨는 대부분 퇴비화했으나, 농경지 면적 감소와 과잉 살포로 하천 녹조 발생 증가 문제가 발생하고 있다. 수입 목재펠릿·칩의 의존도가 높은 목질계 바이오매스를 대체하기 위해 가축분뇨와 같은 국내 미활용 바이오매스 기반 고체연료가 필요한 상황이다.

정부는 필요 이상으로 퇴비화하던 가축분뇨를 활용해 고체연료를 제조하고 이를 발전소 연료로 사용해 전기·열을 생산할 예정이다.

이를 위해 가축분뇨 수거부터 고체연료 생산 및 이용, 오염물질 저감까지 기후부와 농식품부 소관 기술을 유기적으로 연계한 바이오매스 고체연료 다부처 연구개발(R&D) 사업을 기획했다.

올해부터 오는 2029년까지 298억 원을 투입해 ▲가축분뇨 고체연료 산업화 기술 개발(농식품부) ▲바이오매스 고체연료 생산 및 활용 기술 개발(기후부) ▲고체연료 생산 및 활용시설 오염방지 기술 고도화 기술개발(기후부)을 추진할 계획이다.

농식품부는 가축분뇨와 농업부산물을 일정한 품질로 관리할 수 있게 원료의 수거부터 이력관리, 품질관리까지 표준화된 관리체계를 마련한다.

수분이 많은 가축분뇨를 적은 에너지로 효율적으로 건조하는 기술을 개발해 생산 비용을 줄이고 에너지 이용 효율을 높일 계획이다.

또한 가축분뇨 전용 발효·건조 공정을 개발해 안정적으로 고체연료를 생산하고, 원료를 적절히 혼합해 발열량과 수분 함량 등 연료의 품질을 일정하게 유지하는 기술도 확보한다.

아울러 사물인터넷(IoT) 센서와 데이터 분석을 활용해 생산 과정을 실시간으로 관리하는 스마트 생산시스템을 구축하고, 별도의 압축·성형 공정 없이도 사용할 수 있는 가축분뇨 고체연료를 개발해 농업시설 보일러 등 다양한 현장에서 활용할 수 있게 할 계획이다.

이와 함께 기후부는 농식품부의 '농축산 바이오매스 지속 생산 기반 구축' 연구 결과를 활용해 가축분뇨와 커피찌꺼기, 농업부산물 등 보조원료의 조합과 제조공정 조건을 최적화한 고체연료 제조시설을 구축하고 3500㎉/㎏ 이상의 발열량 높은 고체연료 생산을 하루 15톤, 총 4500톤 실증한다.

생산된 고체연료를 이용해 330MW급 상용 발전설비의 혼소 운전 및 4MW급 열병합발전용 전소 보일러를 개발하고 실증해 고체연료 기반 전기·열 등 재생에너지 사업화를 위한 기술적 기반을 마련할 계획이다.

고체연료의 생산과 활용 과정에서 발생하는 환경오염물질을 최소화하기 위한 처리기술 고도화도 함께 추진한다.

생산 과정에서 발생하는 악취 제거를 위해 고온·고습 배출가스 내 암모니아를 회수하고 고도산화공정(AOP)과 역삼투(RO) 공정을 조합해 폐수를 처리하는 기술을 검증한다.

활용 과정에서는 촉매 여과필터를 사용해 대기오염물질(PM, NOx, SOx)을 저감하고 발생한 폐수를 배출하지 않는 폐수 무방류 처리 공정도 검증한다.

이를 통해 가축분뇨 고체연료 생산·활용 과정에서 환경성을 대폭 강화하고 전과정평가(LCA)를 통해 실질적인 온실가스 저감 효과까지 입증할 계획이다.

두 부처는 이번 착수 보고회에서 2029년까지 연구과제 주요 내용과 추진 계획을 공유하고, 원료의 확보·품질관리부터 고체연료 생산·이용, 오염물질 저감까지 전 단계를 연계하는 협력 체계를 구축할 계획이다.

김고응 기후부 자원순환국장은 "사회·환경적 변화에 맞춰 가축분뇨 처리 방식 역시 근본적인 전환이 필요한 시점으로 가축분뇨의 에너지화 전환을 위한 최적의 시간을 놓치지 않게 기술개발을 밀착 지원해 가축분뇨 고체연료 생태계 구축에 힘쓰겠다"고 말했다.

이재식 농식품부 축산정책국장은 "이번 다부처 연구개발은 농가에서 배출하는 가축분뇨의 수거·품질 관리부터 저에너지 기반 고체연료 생산까지 일괄 체계를 구축하는 데 의미가 크다"며 "가축분뇨와 농업부산물을 활용한 고품질·저비용 고체연료 생산 기술을 확보해 농가현장에서 실제로 작동하는 가축분뇨 바이오매스 선순환 생태계를 조성할 것"이라고 강조했다.

문의: 기후에너지환경부 폐자원에너지과(044-201-7408), 농림축산식품부 축산환경자원과(044-201-2357)

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