국내 연구진이 플라즈마를 적용해 쓰레기 매립장 가스를 친환경 합성가스로 바꿀 수 있는 공정기술을 개발했다. 중소규모의 매립지에 실증 플랜트를 구축해 본격적인 실용화 연구에 나선다는 계획이다.
한국기계연구원은 이대훈 박사 연구팀이 쓰레기 매립지에서 발생하는 가스를 수소를 포함한 합성가스로 변환할 수 있는 '플라즈마 공정기술'을 개발했다고 19일 밝혔다.
쓰레기 매립지에서는 메탄과 이산화탄소가 섞인 '매립지 가스(LFG)'가 20∼30년 동안 발생한다. 이 가스는 지구온난화 주범이지만 적절한 처리방법이 없어 자연 배출되고 있다. 일부 대형 수도권 매립지에서는 스팀터빈 발전시설을 구축해 발전에 활용하고 있으나, 가스발생량이 적으면 열량 부족과 설비 효용의 문제로 적용하기엔 한계가 있다.
이 박사팀은 플라즈마 상태를 제어하는 독자적인 기술력을 기반으로 매립지 가스를 합성가스로 바꾼 후 이를 다시 메탄올과 DME(차세대 청정연료)으로 전환하는 가스변환 공정을 중소규모 매립지에 적용할 수 있도록 소형화했다. 이를 통해 공정 열효율을 기존 50% 이하에서 76%까지 30% 가량 향상시켰다. 또한 난분해성 가스인 메탄과 이산화탄소를 최대 99%까지 전환하는 데 성공했다. 합성가스 내 수소와 일산화탄소 비율 조정이 가능해 현장 수요에 따라 메탄올과 DME를 선택적으로 만들 수 있다고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 관련 기술을 이전한 바이오프랜즈와 파일럿 플랜트 실증실험을 실시할 계획이다.
이대훈 박사는 "매립지 현장에서 실증 플랜트 운전을 통해 중국 등 실제 사업장에 적용할 수 있도록 사업성을 높여 나가겠다"고 말했다.
한편 이 연구결과는 플라즈마 분야의 세계적 학술지인 '플라즈마 프로세스& 폴리머(5월호)' 표지논문으로 실렸으며, 과기부의 'C1 가스 리파이너리 사업단'의 지원을 받아 연구를 수행했다.대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
기계연이 쓰레기 매립장 가스를 자체 확보한 플라즈마 제어기술을 적용해 친환경 합성가스로 변환시키기 위해 개발한 '플라즈마 제어기'의 모습.
