대구시의 쓰레기 매립장에서 발생하는 매립가스를 수소로 바꾸는 연구가 진행된다.
대구시는 플라즈마를 활용한 매립가스(LFG·Landfill Gas) 수소전환 실증연구에 참여한다고 5일 밝혔다.
이번 연구는 대구시와 방천리 위생매립장 LFG 메탄올 전환 실증연구를 추진해 오던 인투코어테크놀로지㈜가 ‘LFG 기반 고순도 수소정제 시스템’ 개발 실증연구에 참여기관으로 선정된데 따른 것이다.
현재 수소를 생산하는 방법에는 부생수소, 천연가스 개질, 수전해 등이 있다. 국내에서는 산업공정에서 발생하는 혼합가스에서 수소를 분리하는 부생수소가 연간 190만t 정도 생산돼 가장 많이 사용되고 있다.
그러나 부생수소는 대부분 수요처에서 생산돼 활용되기 때문에 외부로 공급되는 양이 많지 않은데다 부생수소의 특성상 철강, 석유화학 산업공정에서 자연적으로 발생하는 수소혼합가스에서 추출하기 때문에 임의로 생산량을 조절할 수 없다는 단점이 있다.
이 같은 단점을 보완하기 위해 중소기업벤처부에서 LFG를 기반으로 플라즈마 기술을 적용해 고순도 수소를 추출해 내는 시스템 개발에 나선 것이다.
플라즈마는 고체, 액체, 기체 이외의 제4의 물질상태로 기체에 높은 전기에너지를 가해 원자핵과 전자가 떨어져 있는 상태를 말한다. 온도(섭씨 1만도 이상) 및 반응성, 전기전도도가 높아 가스물질 분해, 재료의 용접·합성·절단 등 많은 분야에 활용된다.
대구시는 ‘LFG기반 고순도 수소정제 시스템’ 개발 실증연구가 성공하면 수소생산 방법이 다양화돼 2040년 연간 수소 공급량(526만t) 달성에 기여하고 특히 도심지 인근에 있는 매립지에서 수소를 생산할 경우 재생에너지를 활용한 수소차충전소 보급 등 보다 다양한 방법으로 수소를 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
대구시는 이에 앞서 인투어테크놀로지㈜, 한국화학연구원, 대성환경에너지㈜와 함께 매립가스를 플라즈마 리포밍 기술로 분해·재합성해 일일 메탄올 50㎏을 생산할 수 있는 플랜트를 300시간 연속운전하는데 성공한바 있다.
대구시는 또 그동안 쓰레기 매립으로 발생하는 매립가스를 포집·정제해 한국지역난방공사 대구지사에 보일러용 중질연료로 공급하는 매립가스 자원화사업을 2006년부터 추진해 연간 15만 배럴의 원유를 대체하고 있다. 또 2007년 지자체 최초로 매립가스 자원화사업을 벌여 280만t의 탄소배출권을 확보해 그중 190만t을 판매, 407억원의 수입을 올렸다.
홍성주 대구시 녹색환경국장은 “비록 소규모 플랜트를 통한 실증연구 단계이지만 지구온난화 물질인 매립가스를 친환경 에너지인 수소로 전환하는데 성공한다면 매립가스 고부가가치화와 더불어 국제적 탄소배출저감 캠페인인 ‘Race to Zero’와 ’2050 탄소중립'에 대구시가 선도적인 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.
