신재생 에너지에 대한 중요성이 대두되고 있는 가운데 경기도 안성에 위치한 국립한경대학교가 차세대 에너지로 불리는 ‘3대 바이오 에너지’ 생산 기술 보유에 성공, 상용화에 나서 관심이 모아지고 있다. 

▲ 산.관.학 협력 한경대학교 3대 신기술 보유 시연회가 중기센터에서 열려 김문수 경기지사가 3대 바이오 에너지 점화식과 바이오 에너지 디젤 차량     ©성남일보

경기도와 국립한경대학교는 27일 오전 수원 이의동 경기도중소기업지원센터에서 ‘3대 바이오 에너지 생산기술 보유 시연식’을 갖고, 바이오 에너지 생산 상용화에 박차를 가할 계획이라고 밝혔다.

이날 시연식에서는 도와 한경대, 기업체가 산‧학‧관 협력을 통해 개발한 ‘바이오 에탄올’을 비롯해 ‘바이오 디젤’, ‘바이오가스‧전력’ 등의 3대 에너지를 선보일 예정이다.

- 잡초 이용해 바이오 에탄올 생산

한경대와 (주)나노톡스텍 공동연구팀은 최근 지구상에 광범위하게 자생하고 있는 잡초 ‘부들’을 이용해 휘발유를 대신할 수 있는 친환경연료 바이오 에탄올과 고급 종이를 동시에 생산하는 기술을 개발했다.

부들을 이용한 ‘에탄올 추출’은 극지방을 제외한 어느 기후에서든 쉽게 자라는 잡초를 원료로 했다는 점에서 세계 에너지 시장의 판도를 바꿀만한 기술로 평가되고 있다.

연구팀은 지난해 9월 미국 부들 군락지인 노스다코다주(州)와 제지 및 바이오에탄올 공장을 세우는 것을 골자로 하는 양해각서(mou)를 체결하고 현지에서 실무 작업에 들어갔다.

노스다코다주에는 분당 신도시(1천964ha)의 122배에 해당하는 24만1천322ha의 부들 군락이 자생하고 있으며, 이곳의 부들을 활용해 종이와 에탄올을 생산할 경우 각각 31억달러와 44억달러의 경제적 가치를 얻을 수 있을 것으로 연구팀은 전망했다.

한경대가 개발한 바이오에탄올은 부들의 줄기와 잎, 뿌리에서 연료를 뽑아내는 수율(收率)이 40∼45%로, 옥수수(30%) 사탕수수(10.8%)보다 높은 것으로 연구됐다.

추출비용도 l당 0.26달러(뿌리)와 0.43달러(줄기)로, 옥수수 에탄올의 l당 생산비용(0.42달러)보다 저렴한 것이 특징이다.

특히 한경대팀이 개발한 연료는 부들을 이용해 고급 재질의 종이를 생산하고 이 과정에서 발생하는 폐액을 발효시켜 바이오 에탄올을 추출하는 기술개발에 성공한 것이어서 실제 효과는 더욱 크다는 것이 연구진의 분석이다.

- 폐식용유 사용, 바이오디젤도 운용중

한경대는 지난해 2월부터 폐식용유를 원료로 한 바이오디젤 생산 장치를 운용 중이다.

바이오디젤은 콩기름이나 유채기름, 동물성지방 등을 원료로 국내에서도 일부 생산돼 왔으나, 국제 콩 시세가 오르면서 생산원가가 상승해 왔다.

하지만 폐식용유는 타 원료에 비해 현저하게 저렴하다는 것이 한경대학교 측의 설명이다.
바이오 디젤은 폐식용유에 에탄올과 화학약품을 혼합해 만들어진다. 일반 경유보다 폭발력이 좋아 승차감이 개선되고, 이산화탄소 배출량도 일반 디젤에 비해 20분의 1수준이다.

- 가축분뇨와 음식물을 이용한 바이오가스

이와 함께 한경대는 지난해 3월부터 가축분뇨와 음식물쓰레기를 바이오 가스로 전환해, 전력을 생산하는 시스템을 개발했다.

금호건설과 공동 개발한 이 시스템은 현재 한경대가 위치한 안성시내 농가에서 실제 사용되고 있으며, 축산농가의 골칫거리인 가축분뇨와 음식물쓰레기를 메탄가스로 전환해 전력을 생산하는 장치로 개별 농가에 설치할 수 있는 시설로는 국내 최초다.

이 시설은 5t의 축산분뇨와 음식물쓰레기를 이용, 하루에 가정용 에어컨 10대를 가동할 수 있는 전력(450㎾)과 10℃의 물 10t을 50℃로 가열할 수 있는 열량(500mcal)을 생산할 수 있다.

김문수 경기도지사는 “경기도에 소재한 학교에서 아주 획기적으로 우수한 기술이 개발된 것에 대해 매우 기쁘게 생각한다”며 “경기도에서도 많은 분야에서 연구개발이 될 수 있도록 관심을 갖고, 지원하는 한편 개발된 기술이 상용화될 수 있도록 정책적 지원을 다해 나가겠다”고 말했다.

최일신 한경대 총장은 “바이오 에너지의 3대 축인 에탄올, 디젤, 가스를 직접 생산할 수 있는 기술을 보유하게 됐다”며 “기술적인 검증을 모두 마치고 미국과 국내에서 이를 상용화하는 단계로 접어들게 됐다”고 밝혔다.

이날 행사에는 김문수 경기도지사와 전진규 경제투자위원회 위원장을 비롯, 최일신 한경대 총장, 바이오기업체 관계자들이 참석한다.

한편 바이오 에너지는 광물이 아닌 생물체와 그 유기물을 원료로 하는 것으로, ‘바이오 에탄올’,  ‘바이오 디젤’, ‘바이오 가스’ 등 3가지로 구분된다.

특히 바이오매스 에너지라고도 불리기도 하며, 에너지 이용의 대상이 되는 생물체를 총칭해 일반적으로 바이오매스라고 부른다.

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