산림청 국립산림과학원, 숯과 장작의 장점만 쏙쏙, 친환경 반탄화 연료!
- 국산재를 이용한 반탄화 연료로 저탄소 에너지 생산 연구 박차 -
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기사입력 : 2015.10.20 15:55
국립산림과학원(원장 남성현)이 국내 신ㆍ재생에너지 공급을 확대하기 위해 국내산 목재를 친환경ㆍ고효율 에너지자원으로 활용하는 반탄화(torrefaction)연료를 개발했다고 밝혔다.
‘반탄화 연료’는 목재를 무산소 환경에서 비교적 저온(200∼300℃)으로 처리하여 생산하는 숯과 장작의 중간물질로 기존 목재연료와 비교해 부피, 발열량, 분쇄성이 우수하고 물에 잘 젖지 않아 저장과 이용에 유리한 친환경 연료이다.
국립산림과학원 바이오에너지연구센터에서 국내산 나무종류에 대한 반탄화 연구를 실시한 결과, 낙엽송과 백합나무를 260℃에서 30분간 열처리한 반탄화 목재연료는 발열량이 각각 13%와 19% 증가하였고, 전체 에너지 수율(收率)도 90% 이상으로, 매우 높은 수준을 유지하는 것으로 확인되었다. 또한 기존 목재연료에 비해 분쇄성이 크게 개선되었으며, 물에 잘 젖지 않아 혼소(混燒)발전에 적합한 특성을 나타냈다.
화목(장작), 칩, 펠릿, 브리켓 등 일반 목재를 이용한 연료 형태는 열량에 비하여 큰 부피를 차지하기 때문에 운송과 저장에 많은 비용이 발생한다. 또한 목재의 특성상 수분을 빨리 흡수하고 미생물에 쉽게 오염되며, 태웠을 때 열량이 떨어진다. 질긴 섬유 형태로 인해 석탄과 함께 섞어서 사용해야 하는 화력발전소 혼소설비의 분쇄기에서 쉽게 분쇄되지 않아 여러 가지 문제점을 발생시키고 있다.
반면, 숯은 같은 부피의 목재연료(목재칩, 목재펠릿, 목재브리켓)에 비해 약 2배의 열량을 가진다. 분쇄가 쉽고 물을 거의 흡수하지 않아 뛰어난 에너지원으로 여겨지지만, 나무를 숯으로 가공할 때 600℃ 이상의 온도에서 처리 시 목탄의 수율은 20∼30% 수준이며, 대량 생산을 통해 발전용으로 이용하기에 가격이 너무 높고, 생산량 자체도 많지 않다.
현재 중장기적으로 신ㆍ재생에너지를 보급하기 위한 국가에너지기본계획이 수립되었고, 신ㆍ재생에너지 공급의무화(RPS)제도가 지속적으로 추진되면서 목재펠릿 등 목질계 바이오연료의 대규모 소비처가 급증하고 있는 실정이다.
국립산림과학원은 반탄화 연료가 지닌 높은 에너지 수율과 향상된 연료 특성으로 앞으로 저탄소 친환경 에너지원으로 보다 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대하며, 관련 연구를 지속해나갈 예정이다.
