화학연, 유기성폐기물 분리·정제
'4단 분리막 기술' 플랜트 운영
'4단 분리막 기술' 플랜트 운영
화학연 제공
국내 연구진이 음식물 쓰레기에서 발생하는 메탄과 이산화탄소 등 바이오가스를 높은 순도로 분리·회수해 자동차연료나 화학원료 등을 생산하는 분리막 기술을 개발했다.
한국화학연구원은 음식물 쓰레기와 축산분뇨 등 유기성 폐기물에서 나오는 메탄과 이산화탄소 혼합가스를 높은 순도로 분리·정제해 유용한 자원으로 활용하는 '4단 분리막 기술'을 개발, 경기도 파주에 파일럿 플랜트를 지어 시범 운영하고 있다고 18일 밝혔다.
음식물 쓰레기, 하수슬러지, 축산분뇨 등에서 발생하는 바이오가스에는 메탄과 이산화탄소가 포함돼 있어 고순도로 정제하면 천연가스나 화학원료 등으로 쓸 수 있다. 하지만 바이오가스에는 메탄과 이산화탄소뿐 아니라 실록산과 황화수소, 암모니아 등의 불순물이 섞여 있어 정제과정이 필요하다.
그동안은 음식물 쓰레기와 균주를 혼합해 발효와 연소 과정을 거쳐 나온 바이오메탄가스를 발전용으로 활용해 왔다. 연구팀은 가스 중 메탄과 이산화탄소를 고순도로 분리·회수해 도시가스나 자동차연료, 화학원료로 곧바로 생산할 수 있는 4단 분리막 기술을 개발했다. 이 기술을 적용하면 바이오가스에서 도시가스의 주성분인 메탄을 회수율 95∼98%까지 걸러낼 수 있어 도시가스로 바로 활용할 수 있다. 또 고순도 이산화탄소도 95% 이상까지 회수할 수 있어 탄소자원화 기술을 거쳐 메탄올, 에탄올, 올레핀 등 청정연료와 화학제품 원료를 확보할 수 있다.
4단 분리막 기술은 독일과 프랑스, 일본 등의 2, 3단 막분리 공정에 비해 3분의 1 이하로 가격을 낮출 수 있어 전체 플랜트를 국산화하면 설치 비용을 절반 이하로 낮출 수 있다. 아울러 국내에서 바이오가스로부터 신재생 천연가스를 정제하면 연간 1조원의 수입대체 효과가 기대된다.
현재 관련 기술은 환경부 환경신기술 인증을 획득했으며, 국내 특허 등록과 함께 미국, 중국, 인도네시아 등에 해외특허를 출원 중이다.김정훈 박사는 "향후 탄소자원화 원료 확보와 온실가스 저감, 신재생에너지 확보 등에 기여할 전망"이라고 말했다.
이 연구는 환경부 'Non-CO2 사업단'의 지원을 받아 이뤄졌으며, 주관기관인 화학연을 포함, 한국종합기술, 에어레인, 청해ENV, 시노펙스 등이 참여했다.
대전=이준기기자 bongchu@
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