한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 유지호 미세먼지연구단 박사 연구팀이 한울·중부바이오텍과 공동으로 국내 미활용 자원(부산물·음식물·해양 쓰레기 등) 열분해를 통해 탄소저장과 온실가스 저감이 동시에 가능한 바이오차 대량 생산 기술을 개발하고 있다고 17일 밝혔다.

바이오차는 바이오매스와 숯의 합성어로, 유기물인 바이오매스를 산소가 거의 없는 상태에서 열분해시켜 유기물과 숯의 중간 성질을 갖도록 만든 물질을 의미한다.

연구진은 바이오차 생산을 위해 세계 최초로 역흐름 다중 방해판(COMB)기술을 개발했다. COMB 기술은 2012년부터 석탄·바이오매스의 건조 기술로 개발되었으며 이는 기술 적용 다양성과 최적화를 위한 설비 구조 변경의 용이성을 보았을 때 세계 최고 수준이다.

기존 바이오차 생산은 숯가마 같은 곳에 원료물질을 채운 뒤 열을 가해 운전하기 때문에 짧게는 4~5시간, 길게는 2~3일의 시간이 소요되어 생산량에 제한이 있었다.

연구진이 개발한 COMB 기술은 상부에선 고체가, 하부에선 고온가스가 투입되는 역류 메커니즘과 지그재그 형태의 다중 방해판에 의해 고체와 기체 간 접촉을 발생시킨다. 이를 통해 회오리바람이 발생하면서 접촉이 활성화, 15분 이내의 체류시간에도 매우 높은 반응 효율과 연속생산이 가능하다.

바이오차는 온실가스 문제 해결을 위한 유력한 후보 기술로 주목받고 있다. 이는 토양에 혼합될 경우 미생물 활동 증진·영양분 침출 방지·산성 토양 중성화 등 토양 질 개선과 복원에 활용되며 미생물의 분해 활성을 감소시켜 이산탄화소 배출을 60%까지 감소할 수 있다. 아산화질소의 경우 지구온난화지수가 310(이산화탄소=1기준)으로 매우 높지만 바이오차가 10% 포함된 토양은 아산화질소 배출을 89% 감소시킬 수 있어 온실가스 저감에 큰 기여를 한다.

과제 참여자인 김상도 미세먼지연구단 박사는 "온실가스 저감을 위한 현실적이고 바로 적용이 가능한 기술이 시급하다"며 "COMB 기술의 바이오차 대량생산 기술 실증을 통해 온실가스 저감에 기여할 계획"이라고 말했다.

한편 역흐름 다중 방해판 기술은 현재 실증화를 위한 5톤 규모에 대한 연구를 수행 중이며 바이오차 생산 사업에 관심 있는 한울에 기술이전을 실시, 사업화를 진행 중이다.