에너지연, 나뭇가지·칡덩굴 연료로 전환하는 기술 개발

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(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국에너지기술연구원은 광주친환경에너지연구센터 민경선 박사 연구팀이 산림·농업폐기물인 폐 나뭇가지·칡덩굴·버섯 폐 배지(배양토) 등을 고체 바이오연료로 전환하는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

목재·임업 부산물을 가공해 만드는 바이오연료는 화력발전소의 화석연료를 대체할 연료로 주목받고 있다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2050년까지 바이오매스 기반 발전량은 전체 재생에너지 발전량의 7%에 달할 것으로 전망된다.

초기 바이오연료의 원료로는 옥수수 등 식량자원이 주로 사용됐으나 식량안보 문제로 비식용 바이오매스를 원료로 하는 기술이 활발하게 연구되고 있다.

톱밥으로 만든 목재 펠릿을 수입, 가열·건조 방식의 반탄화 공정이 주로 사용되고 있으나 300도 이상의 고온이 필요하고 건조 과정에서 열량이 손실되고 설비가 부식되는 등 문제가 있다.

연구팀은 건조 방식 대신 증기를 이용한 습식 공정을 개발, 원료의 열량 손실률을 낮췄다.

이와 함께 그동안 건식 반탄화 공정에 적용하기 어려웠던 폐 나뭇가지, 칡덩굴, 버섯 폐 배지 등을 원료로 활용하는 데 성공했다.

기존보다 낮은 200도 온도에 원료를 투입, 15분가량 증기에 노출하는 방법으로 쉽게 분해할 수 있도록 했다.

이어 순간적으로 압력을 떨어뜨려 원료를 더 작은 입자로 쪼개는 방법으로 쉽게 펠릿(원통형) 모양으로 만들 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 화학적 조성, 온도, 압력, 지름과 길이에 대한 최적의 압축비를 조합, 고른 품질을 가진 펠릿을 얻어냈다.

생산된 바이오연료의 성분을 분석한 결과, 온도와 시간이 증가할수록 연소 효율을 떨어뜨리는 무기물 함량이 감소한 것으로 확인됐다.

민경선 박사는 "농업·산림폐기물을 화력발전소에 혼합해 사용할 수 있는 연료로 만드는 이번 기술을 통해 탄소중립 실현에 기여할 것"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr

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