버려지는 산림·농업 부산물, 발전용 바이오연료로 `변신`

에기연, 습식공정 개발해 열손실 낮은 펠릿 개발
폐자원의 업사이클링 및 탄소중립 실현에 기여

한국에너지기술연구원은 산림과 농업 폐기물을 화력발전소용 바이오연료로 활용할 수 있는 기술을 개발했다. 에너지기술연 제공

버려지는 벌목 부산물, 칡덩굴을 전기를 만드는 탄소중립 연료로 활용할 수 있는 기술이 나왔다.

한국에너지기술연구원은 민경선 박사 연구팀이 벌목 후 남은 잔가지 등 산림과 농업 폐기물을 발전용 고체 바이오연료로 쓸 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

바이오매스는 목재, 임업 부산물을 파쇄·가공해 작은 펠릿(원통형)이나 칩 형태로 만들어 화력발전소 연료로 활용한다. 하지만, 대부분 톱밥으로 만든 목재 펠릿을 수입해 사용하고 있으며, 가열·건조에 기반한 반탄화 공정으로 바이오 연료를 만들려면 300도 이상의 고온이 필요하고, 건조 과정에서 열량이 손실돼 설비가 부식되는 문제가 있다.

연구팀은 건조 방식 대신 증기를 이용한 습식 공정을 개발해 원료의 열량 손실률도 낮추는 데 성공했다. 기존 반탄화 공정보다 낮은 200도 온도에 원료를 투입해 15분 간 증기에 노출시킨 뒤 순간적으로 압력을 떨어 뜨리는 방식으로 원료를 더 작은 입자로 쪼개 쉽게 펠릿 형태로 만든다. 이어 화학적 조성, 온도, 압력, 지름과 길이에 대한 최적의 압축비를 조합해 고품질 바이오연료 펠릿으로 만든다.

이렇게 제작된 바이오 연료의 성분을 분석한 결과, 온도와 시간이 증가할수록 연소 효율을 떨어 뜨리는 무기물 함량이 줄어든 것을 확인했다.

민경선 에기연 박사는 "세계적으로 바이오연료는 기후위기, 자원고갈 문제 해결에 직접적으로 기여하는 에너지원으로 인정받고 있다"며 "농업과 산림 폐기물을 화력발전소에 혼합해 사용할 수 있는 연료로 만드는 이 기술은 폐자원을 에너지원으로 업사이클링하는 자원순환체계 구축과 탄소중립 실현에 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 농업공학 분야 국제 학술지 '바이오리소스 테크놀로지'에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr