[공학저널 전수진 기자] 탄소 중립을 실현하려는 국가들이 늘어나면서 신재생에너지 생산과 더불어 전 세계적으로 폐기물의 화학적 재활용 기술에 관한 관심이 높아지고 있다.
이와 관련해 국내에서 폐기물 가스화 수소·메탄올 생산 사업을 수행하고 있는 ㈜바이오테크서비스의 기술력도 최근 주목을 받고 있다.
세계적으로 검증된 기술로 손꼽히고 있는 폐기물 재활용 기술은 생활폐기물, 산업폐기물, 해양폐기물 등 고형 폐기물을 탄화·열분해한 후 1,200도의 고온에서 순산소와 반응시켜 합성가스, 수소·메탄올을 생산하는 재활용 기술이다.
바이오테크서비스는 대용량 생산과 관련해 스위스의 Thermoselect System에 대한 국내 기술사용 권한을 보유하고 있으며, 100톤/일급 이하의 중소형은 국산화한 상태로 수소생산 원천 기술에 대한 특허를 보유 중이다.
이뿐만 아니라 통합 바이오 가스화에 의한 고질화와 수소·메탄올 합성 기술 또한 바이오테크서비스의 주요 사업의 기반이 되고 있다.
음식물, 축분, 하수 슬러지 등 혐기성 소화조에서 생성되는 바이오가스 중 메탄 순도 97% 이상, 회수율 98.5% 이상을 자랑하는 PSA 프로세스 기술을 도입했으며, 회수된 메탄을 부분 산화시켜 메탄올을 합성하는 방식으로 CO₂ 배출권 확보가 가능하다.
바이오테크서비스는 한국해양과학기술원(KIOST)의 연구소 기업으로서 기술의 상용화를 위해 해양수산부의 지원으로 연구개발에 매진 중이다. 현재 태안화력발전소 내 해양바이오수소 실증 플랜트(반응기 규모 50톤)를 구축해 6개월 연속 운전에 도전하고 있다.
바이오테크서비스 김재호 연구소장(사진)은 “해양수산부와 한국해양수산과학기술진흥원의 지원을 바탕으로 당사가 연구개발 중인 해양미생물(NA1)을 이용한 해양바이오수소 제조(특허 보유)에 필요한 실증 플랜트 설계를 고등기술연구원에서 수행했고, 바이오테크서비스가 실증 플랜트를 건설해 99.99% 이상 고순도 바이오수소를 생산해 6개월 연속으로 실증 플랜트 운전 중”이라고 말했다.
그는 이어 “바이오테크서비스는 현존하는 미생물 중 최다의 수소화 효소(7종)를 보유하고 있으며 바이오수소 생산성 세계 최고 수준인 해양과학기술원(KIOST) 원천 생물자원 해양 고세균 ‘써머코커스 온누리누스 NA1’을 이용해 개발한 수소생산 발효공정을 통해 일산화탄소 함유 저순도 산업 부생가스, 합성가스에 적합한 바이오수소 생산 프로세스 기술을 세계최초/최대 규모로 개발했다”고 덧붙였다.
현재 바이오테크서비스는 고온가스화용융 공정을 적용해 폐기물로부터 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 합성가스를 만들고 정제/분리 공정을 통해 고순도의 수소 또는 메탄올을 생산하는 상용 플랜트 건설 프로젝트를 추진 중이다.
지난 2021년에 혁신기업 국가대표 1000에 선정되는 등 수소 관련 전문기업으로 발돋움하기 시작한 바이오테크서비스는 고등기술연구원과 폐기물 가스화뿐만 아니라 다양한 분야에서 연구를 수행하고 있다.
산업통상자원부 지원 ‘납사부생가스로부터 고부가 화학제품 생산 기술개발’에서 ‘부생메탄을 활용한 고효율 메탄올 제조 공정 실증’을 맡아 기술을 개발 중이며 또한, 연속식 폐기물 가스화에 대한 기본 설계를 고등기술연구원에서 맡아 탄탄한 기초설계를 제공함에 따라 바이오테크서비스가 상세 설계를 진행, 이를 바탕으로 폐기물 가스화 사업(특허 보유)을 추진하고 있다.
향후 바이오테크서비스는 국내보다는 외국에서 활발하게 연구되고 있는 바이오매스 원료 청정항공유(SAF : Sustainable Aviation Fuel) 제조 기술개발에 도전할 계획이다.
김 연구소장은 “바이오테크서비스(대표 이협희)의 경영철학은 ‘공해가 없는 신재생에너지를 생산해 온실가스 감소와 지구 온난화 방지를 위한 전 세계적인 책임의 구현과 ESG 경영을 실천’”이라고 전했다.
그는 이어 “국내뿐만 아니라 세계적으로 수소에 대한 중요성은 충분히 강조되고 있으며 동시에 수많은 청정수소에 대한 프로젝트가 진행되고 있다. 그러나 수소 프로젝트를 추진할 때 소비처를 확대하는 데 있어 아직 어려움이 있다”며 “수소충전소와 그 외 수소 소비처를 정책적으로 확대할 수 있는 대책이 마련돼야만 수소생산 프로젝트가 활발하게 추진될 것으로 보인다. 또한, 사회적으로 수소충전소에 대한 인식을 전환하는 등의 노력도 수반돼야 할 것”이라고 덧붙였다.
