유기성 폐기물에 탄소물질 넣어 고효율 연료개발 쾌거
유기성 폐기물에 탄소물질 넣어 고효율 연료개발 쾌거
  • 글=박상래·사진=오세림 기자
  • 승인 2018.07.17 18:40
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

[새전북이 만난 사람] 한국기초과학연구원 전주센터 김양수 박사

해마다 겨울이면 조류독감이 극성이다. 조류독감 뿐 아니라 구제역과 브루셀라 같은 생소했던 가축 전염병이 매년 되풀이 행사처럼 반복되고 있다. 올해는 무사했으면 싶은 게 축산농가의 심경이다. 한번 병이 돌았다싶으면 가축이동이 제한되고, 반경 몇키로미터내 멀쩡한 닭과 돼지까지 매몰 처리되고 있다. 가축이라지만 생명이 붙어있는 닭과 돼지를 매몰 처리하는 모습은 눈뜨고 보기 힘들다. 
몇 해 동안 지속되다보니 이제 매몰할 공간도 마땅치 않다. 차폐 막을 시설한다고 하지만 매몰된 감영사체로 인한 2차 감염이 우려되는 때문이다. 심각한 지하수 오염인 침출수 문제도 걱정을 더하고 있다.
이를 고부가가치의 친환경 연료로 개발한 연구결과가 있어 화제다. 과기부 산하의 한국기초과학연구원 전주센터의 김양수 박사(책임연구원)은 최근 이런 폐사체같은 유기물을 이용한 고발열 고형연료 제조기술을 개발했다고 밝혔다.
“감염우려도 높고, 처리하는데 막대한 돈이 들어가는 감염사체를 고체연료를 개발했다고 하면 의아해 합니다” 한마디로 처리 곤란한 감염사체를 고부가가치의 연료로 만든 게 신기하다는 반응이라는 것. 
김 박사가 개발한 고체연료는 닭이나 돼지처럼 조류독감같은 전염병에 감염돼 매몰 처리해야 할 사체를 소각한 다음 탄소소재를 첨가해 목재 펠릿(pellet)과 같은 펠릿으로 만드는 과정을 거친다.
“연료로 사용하기 위해서는 열량이 중요한데 유기물을 펠릿으로 만들어도 발열량이 높지 않아 경제성이 떨어졌습니다. 그러나 여기에 탄소소재의 발열제를 융합하면 5,000kcal이상, 최대 7,500kcal의 고열량을 낼 수 있다”는 것이다. 이미 한국화학융합시험연구원에서 테스트도 거쳤다. 
이렇게 생산한 고체연료는 철강업체의 고로, 50만kw이상의 대형발전시설등의 대체연료로 이용가능하다는 설명이다.
같은 원리로 남은 음식물도 자원화가 가능하다. “다른 유기물 폐기물도 마찬가지지만 남은 음식물은 수분이 80%이상을 차지합니다. 자원화를 위해 수분을 없애려면 막대한 에너지가 필요한 거죠, 하지만 탄소소재를 이용한 첨가제를 쓰면 이 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.” 
감염사체를 이용한 고체연료로 개발로 얻어지는 이익도 막대하다는 게 김 박사의 설명이다. “한해 살처분으로 인한 재정소요액이 보상금을 합해 800억 원대에 이릅니다.” 고체연료로 만들면 이 가운데 매몰비용을 비롯한 제반비용을 절감할 뿐 아니라 동물사체로 인한 침출수 오명과 지하수 유입을 원천적으로 막을 수 있다고 피력했다.
뿐 아니라 연료수급에도 큰 도움이 된다는 게 김 박사의 주장이다.“농축산 시설에서 오염된 폐기물을 자원화 하여 냉난방으로 사용할 수 있을 뿐 아니라 철강고로, 대형발전시설등의 대체연료로 쓰면 고부가가치의 자원이 된다.”는 것이다.
“교통의정서에 따라 대량 이산화탄소 발생시설, 즉 고로와 화력발전은 대체연료로 사용해야 합니다. 당장 탄소와 감염사체를 이용한 고체연료를 쓰게 되면 이 문제도 해결할 수 있습니다.”
김 박사는 이 기술은 녹조와 적조, 종이, 농축산식품 가공부산물, 벌채된 폐목재 등에도 활용 가능하다고 말했다. “전북뿐 아니라 전남해안지역을 가다보면 매년 수산가공부산물과 해조류 같은 유기물 폐기물이 산더미처럼 쌓여있습니다. 이런 폐기물을 치우는데도 막대한 돈이 드는데 이걸 고형연료로 생산하면 여러 가지 측면에서 이익이다”는 것이다. 한마디로 이용가능한 분야가 무궁무진하다는 설명이다.
환경부 통계에 따르면 바다에 버리거나 소각, 매립하는 음식물 쓰레기, 폐수(5,971톤/일), 가축분뇨(7,100톤/일), 하수 슬러지(6,220톤/일)에 이른다. 이를 모두 자원화하면 연간 321만 배럴의 원유를 대체하는 경제적 효과가 있다. 원유를 대체하는 비용은 7,000억 원에 이른다. 유기성 폐기물을 처리하는 시장 규모 역시 하루 100억원대에 이르며 매년 늘어나는 추세다. 
김 박사는 본래 관심분야는 소재다. 일본 유학중 주로 리튬 2차 전지 소재개발과 리튬이 함유된 폐수에서 리튬을 회수하는 것을 주 테마로 연구해왔다.
일본에서 바다에서 리튬을 회수하는 연구를 접하고 연구를 진행하면서 끊임없이 경제성이 있는 리튬회수 방안에 고민하던 중 오히려 버려지는 리튬 2차 전지를 활용하면 경제성 있는 리튬 회수가 가능하다는 것을 알게 됐다는 것이다. 여기서 힌트를 얻어 고발열 고형연료 개발에 나서게 됐다고 한다.
가축전염병이 매년 되풀이되면서 막대한 양을 매몰 처리하는걸 보면서 자신의 연구 분야를 이 분야에 접목할 방안을 찾아 나섰다. 
“전주는 특히 탄소를 특화산업으로 키우고 있지 않습니까. 탄소소재를 이용해 뭔가 할 수 있겠다 싶어 첨가물로 활용했습니다.” 전북이 이 분야에 발 빠르게 대응해야 하는 이유로 꼽았다. 더구나 전북에는 이미 무주에 대형 펠릿공장이 있어 이곳 시설을 활용하면 무궁한 자원을 이용해 고부가가치 산업으로 키울 수 있다고 제안했다.
김 박사는 
김 박사는 일본 교토대학을 졸업하고 일본국립연구소의 근무경험을 통해 일본의 학계와 연구 산업계와의 관계도 매우 긴밀하게 맺고 있다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.