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리그노셀룰로오스 바이오매스의 혐기성 소화 ？ 도전과 기회

전문가 제언: ○ 이 자료는 리그노셀룰로오스를 혐기성 소화하여 메탄과 같은 바이오가스를 얻는 에너지기술에 대해 기술하고 있다. 특히 혐기성 소화에서 적정 수준의 탄소/질소 비를 얻기 위해서는 가축분뇨 등 질소가 풍부한 바이오매스와 리그노셀룰로오스를 혼합 소화하는 것이 유리하며 소 같은 반추동물의 소화기관에서 얻을 수 있는 미생물들의 조합을 이용하면 매우 유리해진다고 보고하고 있다.

○ 리그노셀룰로오스는 나무보다는 풀(곡물의 짚, 옥수숫대 등)에 많이 함유되어 있는 바이오매스이다. 나무의 리그노셀룰로오스에서 바이오에너지를 회수하는 방법은 혐기성 소화보다는 가스화, 열분해, 초임계 용액에 의한 열수분해 등의 열적 방법이 더 유리한 것으로 알려져 있다.

○ 리그노셀룰로오스 바이오매스는 가장 풍부한 바이오자원 중의 하나이며 세계적으로 매년 2천억 톤(건조 기준) 이상이 생산되고 있다. 농업 및 임업 잔여물이나 에너지작물이 그러한 사례 중 하나이다. 재생 가능한 원료(즉, 당과 전분 기반의 곡물)와 달리 리그노셀룰로오스 바이오매스는 식량과 직접 경쟁하지 않는다. 아울러 에너지, 물, 비료와 살충제의 투입을 최소화하더라도 바이오매스 생산량이 많기 때문에 바이오에너지 생산에 이상적이라고 할 수 있다.

○ 우리나라는 주로 가축분뇨의 혐기성 소화를 장려했으나 낮은 생산량, 높은 비용과 부산물 처리문제 등으로 성공적이지 못했다. 그러나 최근 (주)한국종합기술이 의정부의 음식물 쓰레기 처리장에서 바이오가스를 정제하여 도시가스 배관망에 공급하는 데 성공하였고, 지엔씨 에너지가 한국기계연구원과 함께 바이오가스 엔진 발전기술을 국산화하여 시장을 개발하고 있는 등 바이오가스 관련 활동이 증가하고 있다.

○ 2011년 기준으로 우리나라의 폐자원 바이오가스 생산 또는 이용시설은 55개소이다. 음식물쓰레기 대상 2개소, 음식물폐수 대상 9개소, 가축분뇨 대상 7개소, 하수오니 대상 20개소, 병합처리를 통한 바이오가스 생산시설 17개소 등이다. 우리나라의 2011년도 바이오가스 생산량은 1억 7,391만 입방미터로서 원유 648,700배럴를 대체할 수 있는 규모이다.

저자: Chayanon Sawatdeenarunat, et al.
자료유형: 니즈학술정보