가축분뇨 탄화물의 에너지특성 비교검토

국문 초록 (Abstract)

국제적인 에너지 시장은 친환경적이며 지속가능한 에너지원 확보를 목표로 삼아 변화하고 있다. 에너지 시장의 변화에 발맞춰 우리나라 정부는 신재생에너지 발전 의무화 제도(RPS)와 신재생연료 혼합 의무화 제도(RFS)를 도입하여 신재생에너지 시장 성장에 많은 노력을 기울이고 있다. 또한, 신재생에너지 공급인증서(REC)거래제도를 추가로 도입하여 신재생에너지 매매시장을 형성하고, 이에 따른 신재생에너지 시장의 활성화를 도모하고 있다. 그러나 발전사들은 정부의 신재생에너지 공급 의무를 이행하지 못하여 2012년 250억 원, 2013년 630억 원을 각각 과징금으로 물어야하는 실정이다. 발전사들은 신재생에너지 의무 이행량을 맞추기 위하여 해외에서 우드펠릿을 수입하고 있으며, 이로 인한 많은 외화가 낭비되고 있다.
최근에 광우병, 구제역, 조류독감 등의 가축전염병은 빈번히 발생하고 있으며, 발병에 따른 가축에 대한 항생제 투여가 증가하고 있다. 가축분뇨의 처리는 대부분 해양배출 및 비료화에 의존하였으나, 2012년 유기성폐기물의 해양배출 전면금지와 항생제 유입에 따른 비료화의 어려움으로 인하여 신개념의 가축분뇨 처리방법 도입이 필요하다. 국내에서 가축분뇨는 2011년 기준 128,620 톤/일이 발생하였으며, 우분, 돈분 그리고 계분이 발생량 중 대부분을 차지한다. 가축분뇨는 전염병 방지와 더불어 병원균의 안전한 처리를 위하여 열적처리방법을 사용해야 하므로, 위생적인 처리와 동시에 에너지원을 확보할 수 있는 탄화공정의 도입이 필요하다.
본 연구에서는 가축분뇨를 탄화공정에 적용함으로써 안전한 처리와 신재생에너지원 확보를 도모하고, 최적 탄화조건에서 생성된 각각의 가축분뇨 탄화물에 대한 에너지특성을 비교검토하였다. 우분, 돈분, 계분의 가축분뇨 탄화원료는 삼성분, 원소분석, 발열량, 겉보기밀도 등의 기초 분석결과를 토대로 비교하여 탄화조건을 도출하였으며, 최적탄화조건에서 생성된 가축분뇨 탄화물은 기초 분석결과와 연료비, 연소성지수, 수율, 총발열량 등의 에너지특성 분석결과를 비교검토하였다.