국내 연구진이 지구 온난화의 주범인 매립지 부생가스를 천연연료로 탈바꿈시킬 수 있는 기술을 국산화하는데 성공했다.
한국화학연구원(화학연)은 자원분리회수연구그룹 김정훈 박사 연구팀이 지구온난화의 주범으로 지목되는 매립지 부생가스로부터 메탄가스를 차량연료 수준으로 정제하는 막분리 혼성 정제기술개발에 국내 최초로 성공했다고 17일 밝혔다.
이번 연구성과는 화학연의 원천 특허기술을 기반으로 파일럿 플랜트와 실증플랜트를 단계적으로 개발해 환경부의 환경신기술 인증 및 검증을 획득하고 상용화에 성공했다.
화학연에 따르면 매립지의 부생가스에는 질소 농도는 높고 메탄농도는 낮아 선진국에서도 95%이상 고순도 정제가 어려워 경제성이 낮았다. 이번 기술은 매립지 부생가스의 불순물을 선택적으로 제거해 최종적으로 압축천연가스(CNG) 자동차 연료에 직접 적용가능한 수준인 순도 95%이상의 메탄을 생산할 수 있다. 질소, 산소, 실록산, 수분 등의 불순물이 혼합된 저급 매립지 부생가스를 대상으로 개발됐기 때문에 질소가 포함되지 않고 고농도의 메탄이 함유된 축산폐수, 음식물쓰레기, 하수슬러지 등에서 발생하는 메탄가스에 적용할 경우 순도와 회수율은 더욱 높다.
화학연이 개발한 정제공정은 국산화된 고분자 질소분리막을 바이오가스공정에 채택함으로써 기존 흡수법, 흡착법과 같은 경쟁기술보다 플랜트 설치비가 저렴하고 운전이 간편하다. 폐수도 발생되지 않아 환경친화적이며 겨울철이나 여름철에 건식운전이 용이한 장점을 가지고 있어 향후 메탄가스 정제시장에서 경쟁력을 발휘할 것으로 예상된다.
특히 이번 공정기술을 시장규모가 가장 큰 음식물 쓰레기, 축산분뇨 등과 같은 유기성 폐자원에 발생되는 메탄가스에 적용할 경우 지구온난화 기여도 2위인 메탄의 온실가스 저감뿐만 아니라 도시가스나 차량연료로 활용이 가능하다. 화학연은 천연가스 수입대체 효과로 연 1조원대로 평가되는 신재생 에너지의 창출과 함께 해외 바이오가스 정제플랜트 시장 진출도 가능할 것으로 기대했다.
이번 연구는 2008년부터 환경부 폐자원 에너지화 및 비이산화탄소 사업단의 에코스타사업의 지원을 받아 진행됐으며 수도권 매립지공사, 한국종합기술, 신영그린시스 등이 참여했다.
bbrex@fnnews.com 김혜민 기자
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