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‘탄소 중립’으로 부상하는 「바이오가스 플랜트」 – 축산경제신문
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- Summary of article content: Articles about ‘탄소 중립’으로 부상하는 「바이오가스 플랜트」 – 축산경제신문 바이오가스 플랜트는 유기성 폐자원을 활용한 에너지순환 생태계 조성 및 농업·농촌 부문의 탄소중립 이행에 기여하고 있다. 규모마다 다르지만 연간 1000 … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for ‘탄소 중립’으로 부상하는 「바이오가스 플랜트」 – 축산경제신문 바이오가스 플랜트는 유기성 폐자원을 활용한 에너지순환 생태계 조성 및 농업·농촌 부문의 탄소중립 이행에 기여하고 있다. 규모마다 다르지만 연간 1000 … [축산경제신문 한정희 기자] 정부가 지난해 12월 10일 ‘2050 탄소중립 비전’을 선언한 이후 신재생에너지에 대한 사회적 관심이 한층 높아졌다. 이에 맞춰 농림축산식품부와 환경부 등 정부는 가축분뇨 바이오에너지시설 관련 법령 및 지침 제·개정, 설치비 지원 등을 추진하고 있다. 그러나 이러한 시설 확대 보급을 위해서는 주민 설득 등 해결해야 할 과제가 산적한 상황이다. # 탄소배출 억제 효과 정부는 2012년 해양투기가 금지된 △음식물쓰레기 △하수슬러지 △가축분뇨 등 유기성 폐자원을 활용한 재생에너지(바이오가스 플랜트) 정책을
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바이오 가스 플랜트
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- Summary of article content: Articles about 바이오 가스 플랜트 <독일 농가형 중옦 바이오가스플랜트>. 독일 : 집중형 16기와 농가형 4,000여기 이상 운영 중. ◇ 바이오가스 젂기를 연갂 7,339 GW 젂기생산,. …
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바이오 가스 플랜트
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- Summary of article content: Articles about 바이오 가스 플랜트 본 연구에서 수행한 바이오가스 플랜트는 개. 2. 의 혐기소화조로 이루어진 공정으로써 각 혐기소. 화조 사이에. 을 구축하여 충격부 recovery system. 하에 민감한 혐기성 … …
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[연재] ②국내외 바이오가스 생산현황과 이용세계 바이오가스 생산, 1990년부터 연 10% 이상씩 증가
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- Summary of article content: Articles about [연재] ②국내외 바이오가스 생산현황과 이용세계 바이오가스 생산, 1990년부터 연 10% 이상씩 증가 <표1>의 전국 바이오가스플랜트 운영 현황을 살펴보면 2020년 기준 시설용량은 67,449톤/일, 처리량은 53,473톤/일로 가동효율이 79.3%이다. 이는 2019년 … …
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![[연재] ②국내외 바이오가스 생산현황과 이용세계 바이오가스 생산, 1990년부터 연 10% 이상씩 증가](http://cdn.gasnews.com/news/thumbnail/202205/104938_74957_10_v150.jpg)
How does a biogas plant work?
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- Summary of article content: Articles about How does a biogas plant work? 잔류 물은 고품질 비료로서 이용 될 수 있다. 장점 : 바이오 가스 분뇨는 점도가 낮기 때문에 더 빨리 땅에 침투합니다. 또한, 발효 잔류 물은 종종 더 높은 비료 값을 … …
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바이오 가스 플랜트는 어떻게 운전됩니까
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[보고서]시설물 IoT 기반 바이오가스플랜트 공정 및 안전진단 통합 솔루션 개발
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- Summary of article content: Articles about [보고서]시설물 IoT 기반 바이오가스플랜트 공정 및 안전진단 통합 솔루션 개발 핵심기술시설물 IoT 센서 및 이미지센서 기반 Leakage detection 기술 개발을 통하여 바이오가스플랜트의 공정 및 안전진단 통합 솔루션 제시최종목표○ 시설물 IoT … …
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시설물 IoT 기반 바이오가스플랜트 공정 및 안전진단 통합 솔루션 개발
A study on the Development of Biogas plant process and Integrated Safety Inspection Solution based on facility IoT
상세정보조회
원문조회
![[보고서]시설물 IoT 기반 바이오가스플랜트 공정 및 안전진단 통합 솔루션 개발](https://scienceon.kisti.re.kr/images/usr/scienceon_og.png)
바이오 가스 플랜트
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- Summary of article content: Articles about 바이오 가스 플랜트 음식물류 폐기물 바이오가스 플랜트의. 경제성 분석. 이준표1)ㆍ박순철1)ㆍ강 호2)ㆍ왕창근2)ㆍ현재혁2)*. Economic Analysis of Food Waste Biogas Plants. …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 바이오 가스 플랜트 음식물류 폐기물 바이오가스 플랜트의. 경제성 분석. 이준표1)ㆍ박순철1)ㆍ강 호2)ㆍ왕창근2)ㆍ현재혁2)*. Economic Analysis of Food Waste Biogas Plants.
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‘탄소 중립’으로 부상하는 「바이오가스 플랜트」
필요하지만 ‘주민 설득’ 최우선
탈원전 등으로 전기료 인상
인근 주민에 값싼 전기 공급
탄소 배출 억제 효과도 탁월
‘마을단위 에너지 자립’ 가능
수익성 떨어지고 비용은 증가
암모니아 등 부식 속도 빨라
갈수록 개보수 비용 부담 커
혐오시설 오해 유치에 반대
충남 홍성군 결성면 원천마을에 위치한 가축분뇨에너지화 시설. 신재생에너지인 바이오가스 생산으로 부가가치를 창출하고 있다.
[축산경제신문 한정희 기자] 정부가 지난해 12월 10일 ‘2050 탄소중립 비전’을 선언한 이후 신재생에너지에 대한 사회적 관심이 한층 높아졌다. 이에 맞춰 농림축산식품부와 환경부 등 정부는 가축분뇨 바이오에너지시설 관련 법령 및 지침 제·개정, 설치비 지원 등을 추진하고 있다. 그러나 이러한 시설 확대 보급을 위해서는 주민 설득 등 해결해야 할 과제가 산적한 상황이다.# 탄소배출 억제 효과
정부는 2012년 해양투기가 금지된 △음식물쓰레기 △하수슬러지 △가축분뇨 등 유기성 폐자원을 활용한 재생에너지(바이오가스 플랜트) 정책을 추진하고 있다. 이후 탈원전 등으로 전기료 인상이 예상되면서, 바이오가스 플랜트가 하나의 해결책으로 인식되고 있다.
바이오가스 플랜트는 유기성 폐자원을 활용한 에너지순환 생태계 조성 및 농업·농촌 부문의 탄소중립 이행에 기여하고 있다. 규모마다 다르지만 연간 1000톤에서 3000톤 정도의 탄소배출억제 효과가 있는 것으로 파악된다. 퇴비화와 비교했을 때 온실가스 저감 효과도 있다.
바이오가스 플랜트는 인근 주민에게 저렴하게 전기를 공급할 수 있다. 풍력과 태양광발전은 기상과 일조 변화에 영향을 받지만 바이오가스 플랜트는 보다 안정적인 전력 생산이 가능하다. 메탄(CH4)을 발생시켜 품질 개선 과정을 거치면 도시가스로도 활용 할 수 있다.
이러한 장점을 잘 활용할 경우 농촌지역에 바이오가스 플랜트 보급을 통한 마을단위 에너지자립을 기대할 수 있다. 또 축산 및 원예 등 영농과정에서 필요로 하는 에너지를 저렴하게 공급할 수 있다.
농식품부는 올해 가축분뇨 에너지화 시설을 기존 6개소에서 8개소로 확대하고, 환경부는 20개소 이상의 가축분뇨 처리시설에 바이오에너지화 시설을 도입한다는 계획이다. 전북은 도내 에너지화시설을 통해 돼지 분뇨 발생량의 8.7%인 680m3/일을 처리할 수 있도록 할 계획이다. 이를 위해 공동자원화시설 공모 시 에너지화시설을 우선 신청하도록 했다. 제주도는 가축분뇨와 음식물류 폐기물을 병합해 2025년까지 가축분뇨 350m3/일, 음식물류 폐기물 150m3/일을 병합해 처리하는 시설을 확충할 계획이다.
# 해결 과제들
바이오가스 플랜트의 수익성은 점차 낮아지고 경영 및 유지비는 증가하는 추세다. 시설 확대 보급을 위해서는 대책 마련이 요구된다.
산업통상자원부와 에너지공단은 3년마다 REC(신·재생 에너지 공급 인증서) 가중치를 개편한다. 2012년 신재생에너지공급의무화제도 수립 이후 2014년과 2018년에 개편한 바 있다. 지난 6일 세 번째 개편안을 내놓았다.
발전 용량이 3MW(메가와트) 이상 대규모 태양광과 소규모 수상태양광을 비롯해 해상풍력 등 풍력 전반에 부여하는 가중치를 상향한 반면, 기타 바이오에너지에 포함되는 바이오가스 가중치는 1.0으로 그대로다. 또 REC 가격이 3만 원대까지 하락했고, 계속 하락할 것으로 예상된다.
바이오가스 플랜드는 분뇨에서 발생하는 암모니아 등으로 인해 시설 부식 속도가 빠르다. 시간이 지날수록 개보수 비용이 급증한다. 소화액 수요처를 찾는데 애로사항이 많은 상황으로, 이를 활용할 수 있도록 혐기소화액 비료 사용을 위한 법적 근거가 요구된다.
무엇보다 주민들의 반대와 갈등 해결이 필요하다. 이러한 갈등으로 인해 바이오가스 플랜드 건립 계획이 백지화된 경우도 있다. 시설 유치를 반대하는 가장 큰 이유는 땅값 하락으로 주민들을 합리적으로 설득해 공감대를 이끌어내는 작업이 중요하다. 이러한 해결 과제들에도 불구하고 탄소중립, 전기료 상승 등의 이유로 바이오가스 플랜트 필요는 지속적으로 확대 될 것으로 전망된다.
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[연재] ②국내외 바이오가스 생산현황과 이용세계 바이오가스 생산, 1990년부터 연 10% 이상씩 증가
연재순서 ① 바이오가스 생성 원리와 친환경 효과 ② 국내외 바이오가스 생산 현황과 이용 ③ 바이오가스 적용 사례와 최신 기술
중국 산시성의 바이오가스 플랜트 전경.
[가스신문 = 양인범 기자] 바이오가스는 다른 신재생에너지원(풍력, 태양광 등)에 비해 간단한 설치 및 운영이 가능하다는 장점 때문에 친환경 분야에 많은 투자를 하고 있는 선진국뿐만 아니라, 개발도상국에서도 온실가스 배출을 저감하기 위한 가장 효율적인 기술로 인식되고 있다.이번 기획에서는 국내외 바이오가스 생산 및 활용 현황과 최신 기술 개발 현황에 대해서 자세히 안내하고자 한다.
유럽, 바이오가스로 가스수요 충당 계획
1990년부터 2015년까지 25년간 전 세계 바이오가스 생산량 증가율은 연평균 12.8%에 달한다. 유럽바이오가스협회(EBA)는 2030년까지 EU 내에서 350억㎥의 바이오메탄을 생산한다는 목표를 발표했다. 이는 현재 유럽 가스 수요의 20% 이상을 차지한다. 유럽의 바이오가스 생산 증대 목표는 결국 에너지 안보와 관련이 있다. 지난 2월말부터 시작된 우크라이나 전쟁 이후 유럽 각국은 러시아로부터의 천연가스 공급 의존에서 벗어나기 위해 에너지 공급 다변화를 꾀하고 있다.
EU의 바이오메탄 생산 목표는 2050년 경 1,000억㎥를 훌쩍 넘기고 EU 전체 가스 수요의 30~50%를 계획하고 있다.
해외에서는 바이오가스 생산을 크게 3가지로 나눠서 보고 있다. 소형 소화(Micro Digesters), 소화 전기 발전, 소화 바이오메탄 생산이 그것이다. 소형 소화 과정은 주로 개발도상국의 시골에서 이뤄진다. 넓은 땅에서 농사를 지으면서 얻는 유기성 폐기물이 주 원료가 된다.
현재 전 세계에는 약 5천만개가 넘는 가정용 바이오가스 생산 설비가 있다. 이 가운데, 4300만개가 중국에 있고, 나머지 490만개는 인도에 있다. 70만개의 바이오가스플랜트가 다른 아시아, 아프리카, 남아메리카 지역에서 쓰이고 있는 것으로 추산된다.
가정용 생산 설비에서 만들어진 바이오가스는 차콜, 화목과 같은 고형 연료를 대신해 취사와 난방에 쓰인다. 누적된 5천만개의 바이오가스 스토브는 전 세계 1억2600만의 인구가 사용하고 있다. 이중 중국이 1억1200만명, 인도가 1천만명을 차지하고 있다. 중국은 2016년에 취사를 위해 1300만㎥의 바이오가스를 생산했고, 인도는 2백만㎥를 생산했다.
바이오가스를 통한 전기 생산 역시 세계적으로 널리 쓰이고 있다. 이것은 CHP(Combined Heat&Power Plant)엔진에서 열을 생산하기 위해 주로 쓰인다. CHP엔진은 어떤 혐기성 소화조에도 연결이 가능하다. 또한 매우 작은 사이즈로 만들 수 있기에 경제적이다. CHP 엔진은 바이오가스를 연료로 쓰면, 전기와 열, 냉기를 모두 생산할 수 있다.
2015년 기준으로 중국에서는 110,448개의 바이오가스 시스템이 운영 중이며, 이 가운데 6,972개가 대형 스케일이다. 유럽은 2017년 기준 17,783개의 10.5GW규모의 플랜트가 설치되어 있다. 독일은 10,971개 플랜트를 운영해 가장 많은 비율을 차지하며, 이탈리아가 1,655개, 프랑스가 742개, 스위스가 632개, 영국이 613개를 운영 중이다. 미국에서는 2,200개의 혐기성 소화조가 설치되어 977MW의 전력을 생산하고 있다.
인도에서는 약 300MW의 전력을 생산하는 것으로 추정되고, 캐나다는 180개의 소화조에서 196MW의 전기를 생산한다. 소형, 중형, 대형 스케일의 소화조는 전 세계에서 약 132,000개가 운영 중에 있다.
<그림1>은 IRENA(International Renewable Energy Agency)의 바이오에너지 통계 자료로, 2010년부터 2020년까지 전 세계 바이오가스 발전량이 증가하고 있음을 나타낸다.
중국은 19세기 말엽 남서 해안 지역에서 소화조를 이용해 바이오가스를 처음 생산하기 시작했고, 1920년에는 타이완에서 최초의 수압 바이오가스 소화조를 만들었다.
중국 정부는 1970년대부터 농촌 지역의 에너지 부족을 해결하기 위해 국가적으로 장기 개발 계획을 세웠다. 2003년부터 중국 정부는 국가채무 지원 프로그램을 통해 바이오가스와 농업 플랜트에 대해 직접 지원을 시작했다. 이는 2003~2005년 10억 위안에서 2006~2007년 25억 위안으로 2배 이상 증가했으며, 2006년 중국의 신재생 에너지법이 통과된 후 바이오가스 엔지니어링 프로젝트에 대한 관심이 증가했다.
중국 내의 바이오가스 지원은 2010년 50억 위안에 이르렀으며, 2003년 1,100만명에서 2013년 4,300만명으로 21세기 첫 10년간 바이오가스 사용자들이 급격히 증가했다. 이는 2003년 2,300개에서 2013년 약 1만개로 바이오가스 엔지니어링 프로젝트 수가 증가한데 따른 것이다.
2009년부터 중국은 바이오가스 프로젝트 전체 비용의 25~45%를 지원하고 중국 중서부 지역의 프로젝트에 많은 자금을 할당해 기술 지원을 강화하고 있다. 발전소의 발전 촉진을 위해 공급 관세와 유사한 정책이 수립되었으며, 바이오가스 생산 및 활용 효율성 개선을 위해 현지 서비스 시스템이 구축되었다.
유럽과는 달리 중국 바이오가스 플랜트의 경제적 가치의 약 3분의 2는 유기 비료에서 나오며, 에너지 생산의 3분의 1에 달한다. 중국정부는 현재 재생에너지 성장을 촉진하고 물과 대기질 개선을 위해 농업플랜트의 대규모 배치를 추진하고 있다.
국내 바이오가스 미활용 비율 16.8%
국내에서는 유기성폐기물을 주 원료로 바이오가스화 플랜트를 가동하고 있다.
유기성 폐기물로부터의 바이오가스 생산은 폐기물의 처리와 동시에 에너지를 생산할 수 있는 친환경적 장점 때문에 2008년 38개소에 불과했던 바이오가스 시설이 2013년 61개소, 2020년 110개소로 지속적인 증가를 보이고 있다.
또한, 2019년 아프리카 돼지열병의 발병에 따라 음식물쓰레기의 습식사료화가 전면 금지되면서, 이에 대한 대안으로 바이오가스화 처리는 더 늘어날 것으로 예측되고 있다.
<표1>의 전국 바이오가스플랜트 운영 현황을 살펴보면 2020년 기준 시설용량은 67,449톤/일, 처리량은 53,473톤/일로 가동효율이 79.3%이다.
이는 2019년 시설용량 64,436톤/일, 처리량 61,079톤/일, 가동효율 94.8%에서 가동효율이 상당히 감소한 수치다. 환경부의 2020년 통계에 따르면 처리 실적은 19,519천톤/년으로, 2019년 22,295천톤/년 대비 2,776천톤 감소한 것이다.
이러한 가동효율 감소는 2019년 대비 2020년 2개 시설의 하수슬러지 처리량이 다량 감소한 것이 원인이다.
또한, 음식물류폐기물과 가축분뇨의 가동효율은 각각 56.3%, 45.7%로 전체 가동효율 81.8% 대비 현저히 낮은 것으로 나타나고 있다. <표2>를 살펴보면, 국내 바이오가스 생산·이용 현황은 2008년을 시작으로 급격하게 증가한 것을 확인할 수 있다. 이 가운데, 가장 높은 비중을 차지하는 것은 바이오가스를 생산해 외부에 공급하는 것이 27.6%, 자체 이용이 31.4%다.
바이오가스 생산에서 여전히 문제가 되는 것은 미활용가스(잉여가스)의 발생인데, 상기 표에서 보듯이 2020년 기준 미활용가스는 60,714천㎥/년으로 전체 생산량의 약 16.5%에 해당한다. 미활용가스는 기존에도 지속적으로 발생했는데 계절적 또는 기술적인 원인으로 바이오가스 소화조가 불규칙하게 운영되거나 활용처가 없을 경우에 연소해 처리했다.
환경부는 올해 2월 14일 음식물류폐기물, 가축분뇨, 하수찌꺼기 등 유기성 폐자원을 이용하는, ‘통합 바이오가스화 시설’에 대한 시범사업 대상 지자체로 서울, 순천, 구미, 청주 등 4곳의 도시를 선정했다.
이번에 선정된 시범사업 설비가 2026년에 완공될 경우 하루 1,660톤의 유기성 폐자원을 처리할 수 있으며, 하루 약 14만N㎥의 바이오가스를 생산할 수 있다. 이는 약 9만 2천 가구가 도시가스로 사용할 수 있는 분량이다.
환경부는 앞으로 현재 110곳인 바이오가스화 생산시설을 2030년까지 150곳 이상으로 확대할 예정이다.
How does a biogas plant work?
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