- 화학硏, 저급 바이오가스로부터 메탄 및 이산화탄소 동시 분리시키는 분리막 기술 개발 - 메탄 98%, 이산화탄소 95% 회수 가능, 설치비 저렴하고 폐수발생도 없어 - 국내에서만 연 1조원 경제적 효과 기대, 온실가스 저감에도 기여 [헤럴드경제=구본혁 기자] 지구온난화를 유발하는 주범으로 꼽히는 바이오가스를 화학원료로 재활용하는 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.

한국화학연구원은 탄소자원화연구소 김정훈 박사팀이 개발한 바이오가스 및 천연가스로부터 유용한 화학원료이자 신재생 연료인 C1가스를 분리 정제하는 4단 분리막기술이 국내 최초로 환경부 환경신기술 인증과 검증을 모두 획득했다고 22일 밝혔다.

4단 분리막기술은 여러 기체가 혼합돼 있는 물질 중에, 원하는 기체만 선택적으로 분리할 수 있는 막소재를 통해 원하는 기체의 순도 및 회수율을 높이는 정제기술이다.

바이오가스는 음식물쓰레기, 하수슬러지, 축산분뇨, 매립지 등에서 발생하며 지구온난화의 요인으로 꼽힌다. 하지만 바이오가스에 들어있는 불순물을 분리하고 메탄과 이산화탄소를 잘 정제하면 도시가스나 화학원료로 활용할 수 있는 자원이 된다.

연구팀이 개발한 4단 분리막기술을 활용하면 바이오가스나 천연가스로부터 메탄을 회수율 98%, 순도 98%까지 생산할 수 있다.

고순도 메탄은 도시가스나 자동차 연료로 바로 활용할 수 있다. 그동안 버려졌던 이산화탄소도 95% 이상의 고순도로 95% 이상 동시에 회수할 수 있다. 회수된 이산화탄소는 메탄올, 에탄올, 올레핀 등의 청정 연료 및 화학제품으로 활용될 수 있어 향후 온실가스 감축에 기여할 것으로 예상된다.

이 기술은 기존 경쟁기술인 흡수법 및 흡착법과 비교했을 때 플랜트 설치비가 저렴하고 운영이 간편하며 폐수가 발생되지 않아 환경친화적이다. 외부 온도에 영향을 잘 받지 않아 겨울철이나 여름철에도 운영이 쉽다.

김정훈 박사는 “채택된 분리막은 독일, 프랑스, 일본 등의 경쟁 분리막 기술에 비해 가격이 낮으면서도 동급이상의 정제순도 및 회수율을 갖고 있다”며 “전체플랜트 설치 비용을 절반 이하로 낮출 수 있어 수입대체 및 수출 효과가 기대된다”고 설명했다.

연구팀에 따르면 전세계 바이오가스 및 천연가스 정제 시장 규모는 6조원에 달한다. 이중 막분리에 의한 기체분리기술시장은 6000억원이다.

국내의 경우 바이오가스 및 천연가스로부터 메탄과 이산화탄소를 모두 정제하면 연 1조원의 경제적 효과를 기대할 수 있다. 해외 바이오가스의 도시가스, 자동차연료, 탄소자원화를 위한 정제플랜트 시장 진출도 가능하다.

김성수 화학연 원장은 “그동안 일부 선진국만 보유하고 있던 바이오가스 및 천연가스로부터 탄소자원화 원료를 생산해내는 막분리 정제 기술을 독자 개발한 것에 큰 의미가 있다”면서 “향후 파리 신기후협약에 따라 2030년까지 감축해야 하는 온실가스 저감에도 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.