가축분뇨 발전 연료 넘어 비료 원료로…농진청, 순환자원 기술 확대

가축분뇨를 퇴비 중심 처리에서 에너지 자원으로 전환하기 위한 기술 개발이 속도를 내고 있다. 품질 편차로 활용이 어려웠던 고체연료의 관리 기준을 마련하고 발전소 실증까지 마쳤다. 정부는 연소 후 발생하는 부산물을 비료 원료로 활용하는 후속 연구로 순환 체계 구축에 나선다.

농촌진흥청은 가축분뇨 고체연료 품질 안정화와 발전 연료 활용 기술 연구 성과를 바탕으로 올해 4월부터 연소재 비료 원료화 연구를 진행하고 있다고 4알 밝혔다.

가축분뇨는 그동안 대부분 퇴·액비 형태로 처리됐다. 농림축산식품부에 따르면 2023년 기준 가축분뇨 처리 비율은 퇴·액비가 84.5%를 차지한다. 퇴·액비화 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)과 아산화질소(N₂O)는 농업 부문 온실가스 배출 요인으로 꼽힌다. 토양 양분 과잉과 축산 냄새 민원 문제도 지속되면서 에너지화 필요성이 커지고 있다.

다만 가축분뇨는 원료 특성상 발열량과 품질 변화 폭이 커 안정적인 연료 활용에 한계가 있었다. 농진청 국립축산과학원은 저장 기간과 농산부산물 혼합 비율에 따른 연료 특성을 분석해 품질 관리 기준 마련 연구를 추진했다.

연구 결과 축사 안에서 약 3개월 저장한 소 분뇨(우분)는 연료화 공정에 적합한 상태를 유지하는 것으로 나타났다. 농작물 부산물과 커피 찌꺼기 등 보조원료 혼합 비율은 최대 40%까지 적용 가능한 것으로 확인했다.

이 같은 연구 결과는 관련 제도 개선에도 반영됐다. 가축분뇨 고체연료 생산 과정에서 보조원료 혼합이 허용됐고 혼합 여부에 따라 발열량 기준도 차등 적용된다. 단일연료는 ㎏당 2000㎉ 이상, 혼합연료는 3000㎉ 이상 기준을 적용한다.

발전 연료 활용을 위한 실증도 진행됐다. 국립축산과학원은 2024년부터 2025년까지 발전사와 협력해 총 635톤 규모 가축분뇨 고체연료 시범 연소를 추진했다. 이를 통해 실제 발전시설 적용 가능성과 연소 안정성을 점검했다.

후속 연구는 연소 뒤 남는 재를 다시 자원화하는 데 초점을 맞춘다. 국립축산과학원은 연소재에 포함된 인(P) 등 유효 성분을 회수해 비료 원료로 활용하는 기술을 개발한다. 연소재 특성 분석과 비료화 기술 개발, 작물 적용성 평가 등을 수행할 계획이다.

농진청은 퇴비로 처리되는 가축분뇨 100만톤을 고체연료로 전환하면 연간 약 50만톤의 온실가스를 감축할 것으로 분석했다. 유연탄 대체 효과도 연간 506억원 규모로 추산했다. 정부도 2030년까지 가축분 에너지화를 위한 고체연료 발전소 건립을 추진하고 있어 관련 기술 수요는 확대될 전망이다.

장길원 농촌진흥청 국립축산과학원 스마트축산환경과장은 “가축분뇨를 단순 처리 대상이 아닌 에너지 자원으로 활용 가능성을 확인했다”며 “앞으로도 고체연료 활용 확대와 축산분야 탄소중립 실현을 위한 연구를 지속해 나가겠다”고 말했다.

박효주 기자 phj20@etnews.com