음식물류 폐기물과 하수 찌꺼기, 가축분뇨 등에서 나오는 바이오가스를 전기로 바꾸는 발전설비 국산화 사업이 추진된다. 국내 바이오가스화 시설 확대에 맞춰 수입 의존도가 높은 전용 발전기와 핵심 부품을 국내 기술로 개발하려는 것이다.

기후에너지환경부와 한국환경산업기술원은 16일 서울 용산구 삼경교육센터에서 바이오가스 발전기 국산화를 위한 현장 관계자 포럼을 연다고 15일 밝혔다.

바이오가스는 음식물류 폐기물, 하수 찌꺼기, 돈분뇨 등 유기성 폐기물을 35도 안팎의 산소가 없는 조건에서 미생물로 분해할 때 발생한다. 주성분은 메탄(CH4)과 이산화탄소(CO2)다.

문제는 바이오가스의 품질이 일정하지 않다는 점이다. 천연가스와 달리 투입되는 폐기물 성상에 따라 메탄 함량이 달라지고, 황화수소 같은 불순물도 포함된다. 이 때문에 발전설비에는 자동제어와 내식성, 내구성이 필요하지만, 전용 발전기는 주로 수입에 의존해 왔다.

기후부는 2029년까지 총 366억원을 투입해 바이오가스 전용 발전기 부품 국산화와 지능형 발전시스템 개발을 추진한다. 사업비는 국고 260억원, 민간 106억원으로 구성되며 올해 국고 60억원이 지원된다. 사업 기간은 2026년부터 2029년까지 4년이다.

개발 대상은 메탄 함량에 따라 가스와 공기를 균일하게 섞는 연료 제어밸브, 불순물에 따른 마모와 부식을 줄인 엔진 본체, 회전운동을 지지하고 마찰을 줄이는 베어링 등이다. 바이오가스에 포함된 황화수소 등을 실시간으로 감지해 불순물 유입을 사전에 파악하는 분석 기술도 함께 개발된다.

기후부는 바이오가스 성상에 따라 최적 운전이 가능하고, 비정상 운전 상황과 고장 징후를 미리 파악해 정비 시점을 도출하는 지능형 제어·관리시스템도 개발할 계획이다. 16일 포럼에서는 바이오가스화 시설과 열병합발전소 운영사 등이 참여해 현장 운영 문제와 개선 필요 사항을 논의한다.

바이오가스 활용은 유기성 폐기물 처리와 에너지 생산을 함께 다루는 순환경제 수단으로 꼽힌다. 국제에너지기구(IEA)는 바이오가스와 바이오메탄이 농업 잔재물, 음식물 폐기물, 하수 찌꺼기 등 기존 폐자원을 활용할 수 있어 재생에너지 공급과 메탄 감축을 동시에 노릴 수 있다고 분석했다. 유럽바이오가스협회도 바이오가스를 유기성 폐기물을 재생 전력으로 바꾸는 지역 기반 에너지로 설명하며 에너지 안보와 순환 경제 측면의 활용성을 강조하고 있다.

국내에서는 2023년 12월 바이오가스법 시행으로 유기성 폐자원 처리 방식을 바이오가스로 전환하는 제도 기반이 마련됐다. 발전기 국산화는 바이오가스 생산시설 확대 이후 실제 전기와 열로 활용하는 단계의 설비 의존도를 낮추는 과제다.

다만 기술개발이 곧바로 상용화로 이어지려면 현장 변수 대응이 관건이다. 바이오가스는 원료 성상과 불순물 농도가 시설별로 달라 표준화가 쉽지 않다. 국산 발전기가 수입 장비를 대체하려면 내식성, 출력 안정성, 정비 편의성뿐 아니라 시설 운영자가 실제로 적용할 수 있는 가격 경쟁력도 확보해야 한다는 게 업계 의견이다.

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