[데일리e뉴스= 전수영 기자] 한국에너지기술연구원은 미세먼지연구단의 유지호 박사 연구팀이 ㈜한울, 중부바이오텍(주)와 국내의 미활용 자원(산림 및 농림 부산물, 음식물 해양쓰레기, RDF)의 열분해를 통해 탄소 저장 및 온실가스 저감이 동시에 가능한 바이오차(Biochar)를 대량 생산하기 위한 기술을 개발하고 있다고 20일 밝혔다.
바이오차는 바이오매스(Biomass)와 숯(Charcoal)의 합성어로, 유기물인 바이오매스를 산소가 거의 없는 상태에서 열분해해 유기물과 숯의 중간 성질을 갖도록 만든 물질이다.
바이오차는 토양에 혼합될 경우 미생물 활동 증긴, 영양분 침출 방지, 산성 토양의 중성화 등 토양 질 개선 및 복원에 활용되고 있다. 또 미생물의 분해 활성을 감소시켜 이산화탄소 배출을 60%까지 줄일 수 있다. 바이오차가 10% 포함된 토양은 이산화질소 배출을 89% 감소시킬 수 있어 온실가스 저감에 크게 이바지할 수 있다. 이산화질소의 경우 지구온난화지수가 310(이산화탄소=1 기준)으로 높다.
이런 이유로 바이오차는 온실가스 문제 해결을 위한 유력한 후보 기술로 주목받고 있다.
연구진이 세계 최초로 개발한 기술은 '역흐름 다중 방해판(Counter Flow Multi Battle; COMB)' 기술로, 세계에서 개발된 기술과 비교했을 때 단순한 설비, 기술 적용 다양성 및 최적화를 위한 설비 구조 변경의 용이성으로는 세계 최고라는 평가다.
COMB 기술은 2012년부터 석탄 및 바이오매스의 건조 기술로 개발됐지만, 지속적인 연구를 통해 열분해 설비를 활용할 수 있는 구조개선 및 운전 방법의 최적화를 통해 바이오차를 생산할 수 있게 됐다. 전통적인 바이오차 생산은 숯가마 같은 곳에 원료물질을 가득 채우고 열을 가해 운전하기 때문에 바이오차를 얻기 위해 짧게는 4~5시간, 길게는 2~3일의 시간이 소요돼 생산량에 제한이 있었다.
반면 연구진이 개발한 COMB 기술은 상부에선 고체가, 하부에선 고온가스가 투입되는 역류 메커니즘과 지그재그 형태의 다중 방해판에 의해 고체와 기체 간 접촉을 발생시킨다. 이를 통해 회오리바람이 발생하면서 접촉이 좋아져, 기존 기술들이 30분 이상의 시간이 필요하지만, 이 기술은 15분 이내의 체류시간에도 매우 높은 반응 효율을 얻을 수 있으며, 연속적으로 생산할 수 있다.
역흐름 다중 방해판 기술은 현재 일일 0.5톤 규모에 대한 연구를 마치고, 실증화를 위한 일일 5톤 규모에 대한 연구와 함께 현재 바이오차 생산 사업에 관심이 있는 ㈜한울에 기술 이전을 실시하며 사업화를 진행 중이다.
과제 참여자인 미세먼지연구단의 김상도 박사는 "온실가스 저감을 위한 현실적이고 바로 적용이 가능한 기술이 시급하다"며 "COMB 기술의 바이오차 대량 생산 기술 실증을 통해 온실가스 저감에 기여할 것"이라고 말했다.
