요즘 지구촌에 회자되는 뉴스 화두 중엔 `에너지`와 `환경`을 꼽을 수 있다. 과거엔 풍부한 화석연료 매장량 때문에 에너지 수급 문제보다는 대기환경 오염 유발물질인 이산화황(SO10)과 질소 산화물류(NOx) 배출량 규제 등 환경 정책을 펴기만 하면 됐었다. 하지만 최근엔 화석에너지 고갈, 연소로 인해 발생하는 이산화탄소, 이산화황과 질소산화물에 의해 유발되는 부유먼지 문제들이 서로 유기적으로 연결되어 에너지와 환경이 일체형 문제로 변하고 있다. 많은 국가들은 에너지 환경 문제의 종합 해결책으로 징검다리 기술인 이산화탄소 포집 저장 기술과 신재생에너지 기술 개발을 대안으로 정하여 정책을 수립하고 있다.

태양, 풍력, 조력 등 신재생에너지는 발전 효율이 작고, 발전의 연속성이 낮아 보조 장치인 에너지 저장 시스템(ESS·Energy Storage System) 설치가 필수적이다. 예를 들자면, 태양열의 경우 화창한 낮에는 발전이 가능하지만 밤이 되거나 우천 시에는 발전이 불가능하다. 이럴 경우 보조적인 에너지 저장 시스템을 발전 시스템에 연결하여 생산한 에너지를 저장해 두었다가 발전 불가능 시기에 사용해야 한다. 바이오 메탄은 바이오 폐기물 (생활 폐수, 하수 슬러지, 축분 등)을 무산소 분위기에서 발효하여 만든 고순도 메탄 가스를 말한다. 바이오 메탄 에너지의 경우 계절, 주야 구별 없이 이용이 가능하기에 에너지 저장 시스템이 필요 없으며 훌륭한 기저발전 도구로도 활용할 수 있기에 경제성과 효율성을 모두 갖추고 있다. 기저발전은 24시간 연속 운전이 가능한 발전 원가가 가장 저렴한 발전 방식을 의미하며, 주로 석탄 화력과 원자력 발전을 의미한다.

바이오 폐기물은 최초엔 매립을 하거나, 퇴비를 만들어 사용하는 수준이었다. 무산소 분위기에서 미생물 발효를 할 경우 바이오 폐기물의 종류에 따라 가스 성분이 달라지긴 하지만 메탄(50-70%), 이산화탄소(30-50%), 미량 불순물 (암모니아, 황화수소, 실록산, 수분 등)이 생성되며 기술적으로 이산화탄소와 메탄을 분리할 경우 98% 이상인 고순도 메탄을 얻을 수 있다. 이 에너지가 일석오조인 이유는 고순도 메탄가스 연료 활용, 잔류 고형물의 비료 활용, 고순도 이산화탄소의 재활용, 이산화탄소보다 지구온난화지수가 21배 높은 메탄가스 감축에 의한 탄소배출권 확보, 바이오 폐기물 처리에 따른 환경 정화 효과 때문이다. 이처럼 우수한 효과 때문에 UN 녹색 기후기금에서도 제3세계의 온실가스 감축과 사회 기반 시설 개발 정책의 일환으로 바이오 메탄 사업 활성화를 적극 지원하고 있다.

바이오 메탄은 주로 유럽과 미국에서 활발히 이용하고 있다. 스웨덴에선 1년에 47만㎥의 바이오 메탄을 생산하여 자동차 및 열차 연료로 활용하고 있다. 영국에선 똥버스라고 불리는 푸버스(Poo bus)를 운행하고 있다. 배쓰(Bath) 사가 운행하고 있는 40인승 공항 리무진 푸버스는 5명이 1년간 만든 인분과 음식물 폐기물에서 얻은 바이오 메탄을 활용하여 300㎞를 달릴 수 있다. 한국의 경우 바이오 가스 산업에 의한 발전 비중이 1%가 채 되지 않는다. 원주에서 바이오 메탄을 활용한 압축천연가스(CNG) 연료 사업이 진행 중이고, 저순도 바이오 메탄을 80%까지만 고순도화해서 발전 사업에 활용하고 있으나 대부분 중소규모이다.

최근 한국은 도시가스 사업법 2조에 바이오가스를 대체 천연가스로 규정했으며, 천연가스 배관망을 위한 바이오 메탄 품질기준을 2012년 2월에 마련한 상태이다. 바이오메탄 산업 활성화를 위한 법적 준비는 완료한 상태이니 기존의 바이오 메탄을 이용한 단순 발전 시스템에서 효율성을 높인 메탄 연료화 사업으로 사업 전체를 변모시킨다면 부유먼지, 온실가스 감축, 대체에너지 개발 등 총체적인 에너지 환경 문제 해결에 일정 부분 기여가 가능하다. 지금은 일석 오조 효과가 있는 바이오 메탄 산업으로의 대대적 변신이 필요한 시점이다. 윤여일 한국에너지기술연구원 온실가스연구실 책임연구원

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