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쓰레기 폐가스에서 도시가스 원료 뽑아낸다

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쓰레기 폐가스에서 도시가스 원료 뽑아낸다

2016.10.18 18:00

 

파주에 지어진 정제 공정 파일럿 플랜트 전경 - 한국화학연구소 제공
파주에 지어진 정제 공정 파일럿 플랜트 전경 - 한국화학연구소 제공

국내 연구진이 음식물 쓰레기에서 발생하는 폐가스에서 메탄과 이산화탄소를 분리, 정제할 수 있는 기술을 개발했다. 지구온난화 감소는 물론 자원재활용 효과 역시 기대된다.

 

김정훈 한국화학연구원(화학연) 책임연구원팀은 국내 최초로 음식물 쓰레기 등에서 발생하는 바이오가스 중, 메탄과 이산화탄소를 높은 순도로 분리해낼 수 있는 4단 분리막을 개발했다고 18일 밝혔다.

 

음식물 쓰레기를 비롯해 하수 찌꺼기, 축산분뇨 등에서는 바이오가스가 발생한다. 세균이 음식물이나 분뇨 등의 유기물을 분해하면서 만드는 기체로, 메탄이 60~70%, 이산화탄소가 30~40%를 차지한다. 메탄은 천연가스의 주성분으로 자원가치가 크지만 실록세인, 황화수소, 암모니아, 수분 등의 불순물 포함돼 있어 즉시 고품질 자원으로 활용하기 어려웠다.

 

이 때문에 국내에선 음식물 쓰레기에 고효율 미생물 균주를 섞어 발효시키고, 이때 발생하는 기체를 발전용으로만 활용해 왔다. 하지만 도시가스나 자동차 연료, 화학연료 등으로 활용하기 위해서 유럽에서 상용화 된 정제 기술을 수입해 써야 했다.

 

음식물 쓰레기에서 메탄과 이산화탄소를 분리해내는 과정  - 한국화학연구소 제공
음식물 쓰레기에서 메탄과 이산화탄소를 분리해내는 과정 
- 한국화학연구소 제공

김 연구원팀은 4단계에 걸친 분리과정을 개발해 이 문제를 해결했다. 먼저 3단계 분리작용으로 불순물을 걸러내 순도 98% 이상의 메탄을 뽑아내고, 4단계 분리과정을 추가해 순도 90% 이상의 이산화탄소를 뽑아냈다. 

 

연구팀은 경기도 파주에 시험용 생산시설을 짓고 관련 기술을 점검 중이다. 환경부 환경신기술 인증을 받아 상용화를 준비하고 있다.

 

김 책임연구원은 “이번 분리막은 독일 등 해외기업의 2~3단 분리막보다 성능이 우수하지만 가격이 3분의 1이하로 낮아 수출 효과도 기대된다”며 “온실가스를 줄이고 신재생에너지를 확보하는 데 도움이 됐으면 좋겠다”고 말했다.

 

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