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농업폐기물 이용 다품종 생산: 열역학적 및 경제적 분석

전문가 제언: ○ 다품종 생산 시스템은 단일 공장에서 하나나 또는 그 이상의 다양한 원료를 투입하여 다양한 생산과 이용을 할 수 있도록 설계되는 시스템이다. 지역적으로 차이가 있는 농업폐기물들을 투입하여 적절히 이용할 수 있는 다품종 생산을 하는 시스템은 매우 유용하며 또한 미래의 지속 가능한 사회를 구축하는데 하나의 해답이 될 수 있을 것이다.

○ 이 자료는 농업폐기물을 투입하여 에탄올 생산, 전력망 독립의 분산형 전력 생산, 농작물 저장의 냉장효과, 온수 및 포화 수증기 형태의 열 이용을 동시에 생산하는 에너지시스템을 검토하고 있다. 원료인 농업폐기물로는 코코넛 섬유, 사탕수수 찌꺼기, 볏짚의 3가지를 고려하고 있다. 열역학적 분석 후에 이를 기반으로 인도에서의 경제성도 분석하고 있다.

○ 농업폐기물은 다른 자원으로 활용될 수 있는 잠재력이 크다. 볏짚은 곡물을 추수하는 과정에서 다량 발생하는데 동물사료로 많이 이용된다. 사탕수수 찌꺼기는 농산품의 가공 중에 발생하는데 함유 열량이 매우 높다. 대부분의 경우에 코코넛 폐기물은 연간 균등하게 발생한다. 사탕수수 찌꺼기나 코코넛 섬유는 우리나라에서는 거의 발생하지 않지만 볏짚은 다량 발생하고 있으며 이의 재활용 문제는 우리나라에서도 큰 관심사항이다.

○ 우리나라에서 볏짚을 원료로 다품종 생산시스템을 설계한다면 우선적으로 가스화를 통해 합성가스를 제조하는 것부터 시작해야 할 것이다. 그러나 이 분야는 2000년대 초까지 연구가 많이 되었으나 현재는 이에 대한 연구가 많이 진행되지 않고 있는데 한국화학연구원의 이원영이 볏짚의 가스화를, 이성우가 볏짚의 저온 가스화에 대한 연구결과를 발표한 바 있다.

○ 우리나라도 과거에는 볏짚을 이용한 가마니 등의 가내 수공업이 성행하였다. 그러나 농업 기계화 이후 쇠퇴하였고 현재는 이를 대부분 분쇄하여 농토의 지력 유지에 사용하고 있는 실정이다. 자원 재활용 측면에서 볏짚을 이용한 다품종 생산(주로 에너지)을 고려할 필요가 있다.

저자: Kuntal Jana, Sudipta De
자료유형: 니즈학술정보