친환경 DBS공법 도입…축산분뇨를 에너지원으로

건설업체 시공능력평가에서 2008년 3년 연속 1위를 차지한 대우건설이 '바이오가스 열병합 발전기술'을 국내 첫 상용화에 성공하면서,이를 신사업으로 내세워 세계화 경쟁대열에 나섰다. 특히 정부가 2030년까지 신재생 에너지의 비중을 11%까지 달성하기 위해 총 111조5000억원을 투자하기로 하는 등 재생에너지를 활용한 환경 친화적 에너지 생산이 주목받으면서 대우건설의 행보가 넓어지고 있다.

현재 세계 바이오에너지 시장은 약 150조원 규모다. 국내 시장은 약 5000억원 규모로 매년 20% 이상씩 성장하고 있다.

경기도 이천시 모전면의 '축산분뇨 바이오가스 열병합 발전시설'은 가축의 똥과 오줌을 처리해 전기와 열을 생산하는 국내 최초의 상용화 플랜트다. 2006년 3월 완공돼 현재 가동 중이다. 2500마리의 돼지가 배출하는 하루 20여t의 축산 분뇨를 이용해 하루 480kwh의 전기와 860M㎈의 열을 생산한다. 하루 230가구에 전력을 공급할 수 있는 양이다.

이 발전시설은 산업자원부 신재생 에너지 시범 보급사업의 하나로 대우건설 기술연구원에서 순수 국내 기술로 개발한 DBS 공법(Daewoo Two Phase Anaerobolic Bio－Gas System)이 적용됐다. 기존 시설이 분뇨를 발효시키는 소화조를 한 개 사용했다면,DBS 공법에서는 산성 물질을 생성하는 소화조와 메탄을 생성하는 소화조를 따로 설치해 순도가 높은 메탄을 뽑아낸다.

축산 농가에서 운반된 돼지 분뇨는 전용 파이프를 통해 '유량 조정조'로 들어온다. 넓은 목장에 방목해 키우는 소에 비해 돼지는 좁은 공간에서 사육돼 분뇨 수집이 쉽다.

이 과정을 거친 걸쭉한 액체가 '산(酸) 발효조'와 '메탄 발효조'를 차례로 거쳐 미생물에 의해 분해되면서 메탄가스가 발생한다.


재래식 시설에서 생산되는 메탄의 함량이 50~60% 정도였다면 DBS 공법에서는 70~80%대의 고순도 메탄이 생성된다. 재래식 시설에서 나오는 저순도 메탄은 발열량이 낮아 경유를 함께 태워야 한다. 그러나 DBS 공법 시설은 고순도 메탄이어서 다른 화석 에너지를 보조 연료로 함께 태우지 않고도 충분히 활용이 가능한 친환경적인 시설이다.

처리 과정에서 나온 축산 분뇨의 부산물도 그냥 버리지 않는다. 고형 물질은 톱밥과 섞어 발효시켜 퇴비로 활용한다. 액체 성분은 유기농 액비로 사용한다. 발전 시설에서 전기를 생산할 때 나오는 폐열도 에너지 자원으로 활용된다. 섭씨 60도의 온수를 하루 20t 생산한다.

소화조는 미생물이 활발하게 활동하는 최적 온도인 섭씨 35도 수준을 일정하게 유지해야 하는데 열 교환기를 통해 나온 폐열은 봄과 가을·겨울에 소화조를 따뜻하게 데우는 데 사용된다. 재래식 시설에서는 전체적으로 30일 정도 걸렸다면 대우건설의 DBS 공정에서는 1~2주면 끝난다.

지난 8월28일에는 전라남도와 2012년까지 1일 700t의 처리유량으로 1일 33㎿h의 전력과 600t의 액체비료를 생산할 수 있는 바이오가스 발전시설을 설치하는 내용의 계약을 체결했다.

대우건설 기술연구원의 김성운 상무는 "1일 700t의 대규모 바이오가스 발전시설을 순수 국내 기술로 세우기는 이번이 처음이다"며 "이번 계약을 계기로 국내 50여개 지역에 보급을 확대하는 한편 바이오가스 플랜트의 본고장인 유럽으로 기술 수출을 추진하고 있다"고 밝혔다.

김문권 기자 mkkim@hankyung.com