<129호>[환경]공기 중 CO2를 없애자

[129호] 2011년 7월 8일 금요일 

공기 중 CO₂를 없애자

국내최초 쓰레기에서 수소 연료화

도기반 시운전 실패 끝에 청정수소 생산

 

난지도 수소스테이션은 서남 바이오가스 시설, 매립지 음폐수 자원화 시설과 함께 세계 에너지시장 진출에 선두주자 역할을 할 것으로 기대된다.

 

서울시 도시기반시설본부 시설국 설비부(김수철 부장)는 최근에 국내에서는 최초로 난지도 쓰레기 매립장에서 쓰레기가 분해되면서 발생하는 매립가스 중 메탄가스를 추출하고 청정연료인 수소(H2)만을 생산하는 수소스테이션을 준공하여 주목을 끈다.

아직은 국내에서 무공해 자동차 연료로 활용되기에는 충전시설과 용량이 부족하지만 국내 자력 기술로 수소가스를 생산하는 시설 개발 시도를 가치 있는 결실로 매듭지었다는 점에서 우리나라 자원회수시설의 새로운 장을 마련했다.

상암동 월드컵 공원일대에 조성되는 신재생에너지 랜드 마크 조성사업과 연계하여 쓰레기에서 발생하는 매립가스를 원료로 수소를 안전하게 생산·공급하는 시설은 서남물재생센터가 바이오메탄을 생산하는 것과는 또 다르게 자원의 순환가치가 높아 주목을 받는다.

지난 09년 공사를 착공, 지난해 7월 수소제조 플랜트 설비를 완료했으나 질소가스의 과다한 유입으로 시운전 시 생산량이 기준을 미달해 수 차례에 걸친 현장 탐색과 실전 실험을 통해 매립가스 공급방법을 개선함으로써 수소 생산에 성공하게 되었다.

당초 설계는 수소제조시설에 소요되는 매립가스를 노을공원 포집공에서 지역난방공사로 공급되는 배관을 통해 공급하는 시스템이었으나 질소가 기준보다 과다하게 유입되어 운전이 불가능했다.

도기반 설비부팀은 전문가 자문과 반복적인 현장 응용을 통해 결국 도시가스로 변경, 시운전함으로써 적정량의 수소가 생산하여 성공적인 매듭을 짓게 되었다.

실패 원인을 분석한 결과 당초 포집공에서는 양질의 매립가스가 발생되나 지역난방공사 간선 및 지선 관로를 거치면서 질소 성분이 증가한다는 중요한 사실을 알게 되었다.

이 같은 사실은 바이오가스시설을 국내 기술로 직접 설계·시공하는 가운데 매우 귀중한 학습효과를 거둔 것이며 현장경험을 축적하게 된 귀중한 사례로 주목받는다.

수소스테이션 건설은 총사업비 670억 원이 소요되었으며 SK건설(윤석경 대표이사)과 (주)경호엔지니어링 종합건축사사무소(강예석 회장)에서 감리를 맡았다.

플랜트 설비가 완료된 지난 해 7월 이후 기기별 테스트를 하였으나 10월부터 지속절인 실패를 거듭하면서 오는 2월 LFG(매립지가스) 임시관로로 설치, 시운전함으로써 성공적 요소가 발견되어 성상이 좋은 포집공 6개소를 선정하여 1㎞의 전용배관을 임시 가설하여 수소제조설비와 직접연결에 성공하게 되었다.

시운전 결과 수소생산량은 30,2Nm3/Hr, 연료전지 발전량은 20kw, 수소생산효율을 67~8%로 끌어 올렸다.(성능보증기준 65%이상) 수소의 순도는 99,995% 이상으로 향후 매립가스의 농도가 저하되는 것을 대비하여 혼합투입설비를 추가로 설치할 예정이다.

이로서 서울시는 서남물재생센터 내에서 생산하는 바이오메탄가스의 성공에 이어 수소가스까지 재이용하게 됨으로써 우리나라 청정에너지 현장을 직접 설계하고 시공하고 운영방식을 터득한 선도적 도시로, 세계 신재생에너지 시장의 새로운 전략기지로 조명되고 있다.

서울시가 운영하는 서남의 바이오가스(메탄), 난지공원의 수소스테이션, 수도권매립지의 음폐수를 이용한 바이오가스 등이 연료화에 성공함으로써 우리나라는 미래 에너지시장의 선두그룹에 합류하고 국제시장에서의 전략수립에 있어 유리한 고지를 점하게 되었다.

심화섭 기자(shs@elnews.co.kr)