지난 21일 오전 충남 아산에서 돼지 1천여마리를 키우고 있는 A씨의 농장에 5톤 용량의 탱크로리 차량이 들어왔다. A씨의 농장에서 4일간 쌓인 분뇨를 수거하기 위해서다.
20분만에 분뇨를 뽑아 올린 탱크로리가 향한 곳은 20km 떨어진 아산시 실옥동의 아산환경사업소. 탱크로리는 분뇨의 농도를 측정 받은 뒤 환경사업소 축산폐수처리장에 물건을 하역했다.
하역된 분뇨는 사료나 톱밥 같은 불순물질을 거르는 '전처리 과정'에 들어갔다. 돼지 분뇨가 1주일 뒤 메탄가스로 재탄생하기 위해 가장 먼저 밟아야 하는 과정이다.
이 분뇨는 다음으로 140m³ 짜리 원통형의 밀폐된 산(酸)발효조로 옮겨진다. 그러면 산발효조 안의 공기를 싫어하는 혐기성 미생물이 돼지분뇨를 초산(醋酸)과 비슷한 걸쭉한 액체로 분해한다.
이 액체는 인접한 비슷한 모양의 270m³짜리 메탄발효조로 이동해 그 안에 있는 또 다른 미생물들의 먹잇감이 된다.
메탄가스는 바로 이 메탄발효조 안에서 생산되는데 미생물들이 먹이를 먹고 배설물로 내놓은 바이오가스다. 사람이 음식을 먹고 방귀를 뀌는 것과 비슷한 현상이다.
이곳에서 메탄가스의 원료로 사용되는 돼지분뇨만 하루 50톤.
여기에 아산시에서 나오는 음식물 폐수 25톤과 아산환경사업소에서 하수를 정화하고 남은 하수슬러지(찌꺼기) 25톤도 메탄가스 생산 공정에 원료로 투입된다.
바이오가스 산업이 발달한 유럽에서도 대부분 한 가지 종류의 물질만 발효처리 하지만 이곳에서는 여러 가지 유기성 폐기물을 통합 처리한다.
게다가 발효과정도 빠르고 생산되는 메탄가스 양도 더 많다. 하루 평균 1227m³(123만 리터)에 해당하는 적지 않은 부피다.
이는 대우건설이 개발한 DBS 라는 공법 때문에 가능한 일이다.
이 공법은 산성 물질을 생성하는 탱크(발효조)와 메탄을 생성하는 탱크를 따로 설치해 발효과정을 대폭 단축하고 순도가 높은 메탄을 보다 많이 추출할 수 있도록 개발된 것이다.
아산환경사업소 바이오가스 시스템 역시 대우건설에 의해 구축됐다.
대우건설 기술연구원 유희찬 수석연구원은 "다양한 유기물질을 각기 따로 따로 처리하다 보면 여러 혐오시설을 설치해야 하지만 DBS시스템은 한 시설에서 여러 물질을 동시에 처리할 수 있어 사회·경제적인 비용면에서 경쟁력이 크고 효율성 또한 높은 기술"이라고 말했다.
그러나 이 시설은 관내 축산농가에서 발생하는 분뇨의 1/30 정도밖에 이용하지 못하고 있다.
이는 님비문화로 인해 가축분뇨 같은 혐오 물질을 대량으로 처리할 만한 사회적인 환경이 성숙되지 않은 때문이다.
게다가 아직까지 축산분뇨의 해양투기가 가능해 축산 농가들이 가축 분뇨를 손쉽게 바다에 버리는 일도 많다.
따라서 아산환경사업소에서 생산된 메탄가스는 열병합발전기의 연료로 투입돼 환경사업소에서 필요로 하는 전력과 온수만을 생산하는데 그치고 있다.
이는 국내에서 생산되는 신·재생에너지 가운데 바이오가스가 차지하는 비율이 1.5%에 지나지 않은 사실에서도 잘 드러난다.
그러나 바이오가스 산업은 환경과 에너지의 두 측면에서 앞으로 성장 가능성이 아주 크다.
유기물질이 바다의 부영양화를 초래해 적조 같은 심각한 환경오염을 일으킨다는 지적에 따라 런던협약이 2013년부터 유기물질의 해양투기를 금지시키고 있기 때문이다.
이에 따라 이미 전국적으로 3곳에 바이오가스 시설을 구축한데 이어 전라남도에 2012년까지 DBS 공법을 적용해 1일 700톤의 유기성 폐기물을 처리할 바이오가스 열병합발전소를 건립하기로 하는 등 50여개 지역에 비슷한 시설물 구축을 추진하고 있다.
대우건설 기술연구소 박현수 선임연구원은 "다른 재생에너지는 에너지를 얻기 위한 목적으로 건설하지만 바이오가스는 에너지를 만들기도 하지만 더욱 중요하게는 환경오염물질을 처리하는 일석이조의 기술이기도 하다"고 말했다.
이 때문에 다른 나라에서는 바이오가스 산업에 대한 관심이 높다.
실제로 유럽은 바이오가스 시장이 이미 50조원대로 성장해 있는 상태다.
대우건설은 이 같은 유럽 시장을 적극 공략하고 있다.
이미 2009년 1월 이탈리아의 세계적인 폐기물처리 업체인 '테크노플루이드'와 기술수출협약을 체결한 상태다.
앞으로는 세계 최대 유기성 폐기물 생산국인 중국에 대한 수출 전망 역시 밝다.
난데없는 겨울철 전력난이 불거진 올 겨울, 환경과 자원을 지키는 바이오가스 산업에 대한 관심이 필요해 보인다.(공동기획=지식경제부, 에너지관리공단)
twinpine@cbs.co.kr