지난 8월 25일 호주에 본사를 두고 충북 옥천에서 미세조류 바이오디젤발전사업을 추진하는 농업회사법인 오일리지(주) 이우덕 대표이사(mbc귀농아카데미 24기 회장)가 전남 화순에서 수소발전사업을 추진하는 (주)다음에너지(대표이사 배수진) 본사가 있는 서울시 구로구 디지털로 32길 30 트윈홀딩스 주식회사(회장 이태형)를 방문해 RE100(재생에너지 100% 사용) 및 그린뉴딜사업에서의 협력을 모색했다.

▲왼쪽부터 호주에 본사를 둔 오지그린바이오에너지(Aussie Green Bio Energy) 및 충북 옥천에 본사를 둔 농업회사법인 오일리지 주식회사 대표이사 이우덕 mbc귀농아카데미 24기 회장, 트윈홀딩스 주식회사 이태형 회장, 스리랑카 우바주 모나라갈라 Pastem-Gala 10MW 소각발전소 및 전남화순군 동면 60MW 중 1차 20MW 연료전지발전사업을 추진 중인 (주)다음에너지 배수진 대표이사, 미션아일랜드 및 뉴욕경제문화포럼 및 세직선 사무총장 박신호 엘크로(ELCRO) USA CORP 한국지사장(mbc귀농아카데미 50기 회장)

에너지관리공단에 따르면 현재 각 에너지원별 이산화탄소 배출량은 석유제품의 경우 휘발유 1ℓ당 2.1㎏CO2, 경유 1ℓ당 2.6㎏ CO2, 프로판가스 1㎏당 2.9kg CO2, 보일러등유 1ℓ당 2.5㎏CO2, 중유 1ℓ당 3kg CO2가 발생한다. 석탄의 경우 국내무연탄 1㎏당 1.9㎏ CO2, 유연탄 1㎏당 2.3㎏당 CO2가 발생한다. 도시가스의 경우 0℃ 1기압상태의 1㎥를 의미하는 1N㎥당 2.2㎏ CO2가 발생하고, 국내에서 생산되는 전기 1kwh당 0.469㎏CO2가 발생한다고 알려져 있다.

수소에너지는 수소생산방식에 따라 ▲회색(Gray) 수소 - LNG를 고온·고압분해해 수소를 추출하는 개질(改質)수소 ▲블루수소 - 나프타분해과정에서 부산물로 얻어지는 부생수소(by-product hydrogen) ▲그린수소 - 물을 전기분해해 얻어지는 수전해(水電解) 수소 ▲바이오수소 - 미세조류(microalgae)에서 수소추출 등 4가지로 분류한다. 현재 우리나라는 전 세계 회색수소(LNG추출수소) 생산의 40~50% 내외를 차지하는 회색수소 에너지 강국이다.

100kw의 수소발전을 위해 7kg의 수소가 필요한데, 7kg의 수소를 LNG에서 추출하는 회색수소로 100kw 전기를 생산할 경우 56kg의 CO2가 발생한다. 이는 100kw의 전기를 생산하기 위해 18.9kg의 경유가 필요하고 18.9kg의 경유를 태울 경우 49.14kg의 CO2가 발생하므로 동일한 100kw의 전기를 생산할 경우 수소발전이 경유발전보다 CO2가 더 많이 발생하는 모순이 생긴다.

따라서 회색수소보다는 나프타분해과정에서 부산물로 얻어지는 부생수소로 전기를 생산하는 블루수소 또는 물을 전기분해해 생산된 수소로 전기를 생산하는 그린수소 또는 미세조류에서 수소를 직접 추출하는 바이오수소로 전기를 생산하는 것이 절대적으로 요구된다.

그렇지만 블루수소는 비용은 안 드는 장점은 있으나 절대생산량 자체가 희소하다는 단점이 있다. 그린수소도 물을 전기분해하는 과정에서 사용하는 전기 자체가 1kw당 0.469kgCO2를 발생하는 문제점이 있으므로 이 때 사용하는 전기를 CO2가 발생하지 않는 재생에너지로 사용할 것이 요구되고 있다. 미세조류에서 직접 수소를 추출하는 바이오수소는 아직 비용이 많이 드는 단점은 있으나, 바이오플라스틱으로까지 시장을 확대시킬 잠재력이 무한하다.

이를 해결하기 위해 (주)다음에너지는 기존 수전해 수소발생기보다 3.5배 수소가 많이 생산되는 고효율수전해기를 개발해 상용화를 추진하고 있다. 2MW 내외의 소규모 그린발전부터 시작해 수소 및 전기충전소가 확충돼 수소·전기자동차가 대중화되는 시점에 맞추어 건물용·가정용·산업용(산업용은 자가발전부터 시작) RE100을 위한 그린수소에너지 보급사업을 펼쳐나갈 로드맵을 수립하고 있다.

하지만 아직까지 우리나라는 그린수소보다는 회색수소가 대세이다. 전 세계 회색수소(LNG추출수소)의 절반을 우리나라가 생산하고 있기 때문이다. 문제는 회색수소는 RE100으로 인정받을 수 없다는 것이다. 회색수소 생산시설을 모두 그린수소로 교체하는 비용도 만만치 않게 들어간다. 세계 최대 회색수소 생산시설을 그대로 활용하면서 바이오수소보다 저렴한 비용으로 그린수소 효과를 낼 수 있는 방안을 (주)다음에너지와 농업회사법인 오일리지(주)와의 협력을 통해 이루어질 청사진이 이날 제시됐다.

농업회사법인 오일리지(주)는 회색수소(LNG추출수소)로 100MW 발전을 하는데 7톤의 수소가 소요되고 7톤의 회색수소를 사용해 100MW 전기를 생산할 경우 56톤의 CO2가 발생한다는 점에 주목했다. 56톤의 CO2로 미세조류오일 18.6톤을 생산할 수 있으며, 18.6톤의 미세조류오일로 바이오디젤발전소에서 98.4MW의 전기를 생산할 수 있기 때문이다.

광합성을 하는 미세조류는 CO2와 27℃의 수온 및 적정량의 햇빛과 생활폐기물인 음식물쓰레기로 생산된 지렁이분변토를 섭취해 매일 2배씩 증식한다. 지렁이는 자기 체중의 0.5~1배만큼 음식물쓰레기를 섭취해 섭취량의 0.7~0.9배만큼의 분변토를 생산한다.

그런데 우리나라는 4계절이 있어서 미세조류 생산에 필요한 적정량의 햇빛과 27℃의 수온을 1년 내내 유지하는 것이 쉽지 않았다. 미세조류의 먹이인 지렁이분변토를 생산하는 지렁이농장도 지렁이의 먹이가 되는 음식물쓰레기에 지렁이가 싫어하는 짜고 매운 성분을 걸러내는 디스포저가 발달되지 않아 지렁이산업이 상대적으로 성장하지 못했다.

다행히 21세기에 들어와 지렁이가 싫어하는 짜고 매운 성분을 자동으로 걸러내는 디스포저가 개발되고 지렁이가 가축으로 분류되면서 도시농업으로서 지렁이사육이 각광을 받게 됐다. 또한 동절기 수온 27℃를 유지하면서 미세조류 생산에 필요한 햇빛조도를 맞추어줄 수 있는 인공태양기술도 개발돼 지렁이농장과 미세조류농장을 함께 육성할 수 있는 친환경농업환경이 마련됐다.

농업회사법인 오일리지(주)는 음식물쓰레기를 처리해 생산된 지렁이분변토로 만든 미세조류(클로렐라) 농법으로 고사포닌 인삼을 재배해 면역력을 획기적으로 강화시켜 코로나 바이러스를 이길 수 있는 고농축홍삼에너지드링크(엘크로, 愛克勞, ELCRO)가 지난해 미국 FDA 등록(FCE Registration No.16018, SID: 2018-05-01/001ELCRO) 및 미국 특허청 Trademark 등록(No.5950987, 2019-12-31)됨에 따라 RE100(재생에너지 100% 사용)으로 생산해 전 세계에 보급하는 것도 가능해졌다. 더욱이 바이오디젤자동차 및 바이오디젤주유소와 바이오디젤발전기는 기존의 시설을 그대로 사용하는 것이 가능하므로 기존 시설을 교체하거나 새로 만드는데 시간과 비용이 많이 필요한 전기·수소자동차 보급보다 가성비가 월등히 높다.

우리나라는 파리기후협약에 의해 지구의 평균 온도상승을 1.5℃로 제한하기 위해 2030년 BAU(8억5,100만 tCO2) 대비 37%인 3억1,487만 tCO2를 감축해야 한다. 이를 위해 올해부터 매년 3천148만7천 톤씩 CO2 감축량을 누적적으로 늘려나가야만 한다. 이는 매년 1,049만 5,600만 톤의 미세조류오일을 생산해 바이오디젤발전소에서 매년 5만5,532GW의 전기를 생산할 수 있는 분량이다.

이는 2019년 국내 원자력발전소에서 생산한 14만5,910GW의 38.05%, 국내 LNG발전소에서 생산한 14만4,355GW의 38.46%, 국내 석탄발전소에서 생산한 22만 7,384GW의 24.42%에 해당하며, 2019년 국내 석탄·LNG·원자력발전소에서 생산한 총 51만7,649GW의 10.72%에 해당한다.

또한 환경부 온실가스종합센터가 2014년 기준 온실가스 배출량 상위 10개 기업이 배출한 온실가스가 총 3억2,466만7,844tCO2로서 국내 총배출량 6억9,060만tCO2 대비 48%라고 발표했다. 이것만으로도 오일리지는 1억 톤의 미세조류오일을 생산해 바이오디젤발전소에서 5억2,910만MW의 전기를 생산해 매년 3억 톤의 CO2를 직접 감축할 수 있는 것이다.

따라서 2020년부터 매년 국내 화석연료발전소의 10%씩 미세조류 바이오디젤발전소로 10년간 전환하면 발전부문에서만 2030년에 RE100을 달성할 수 있다는 결론에 이른다.

▲농업회사법인 오일리지(주) 대표이사 이우덕 mbc귀농아카데미 24기 회장이 (주)다음에너지 본사를 방문해 트윈홀딩스 주식회사 이태형 회장과 코로나 바이러스를 이기기 위해 면역력을 강화시키는 미국 FDA 및 미국 특허청 Trademark 등록 고농축홍삼에너지드링크 '엘크로'(ELCRO, 愛克勞)를 마시면서 RE100(재생에너지 100% 사용)에 대해 협의하고 있다.

한편, (주)다음에너지는 전남 화순군 동면 7,118㎡(2,157평) 부지에 추진하는 60MW 연료전지발전사업 가운데 1차로 1,400억 원을 투입해 20MW 회색수소발전을 위해 지난 8월 6일 SPC법인 화순연료전지(주) 설립등기를 완료했다.

또한 (주)다음에너지는 스리랑카 우바주 모나라갈라 Pastem-gala 10MW 소각발전시설 건설사업을 위해 지난 2월 26일부터 3월 1일까지 스리랑카 우바주를 방문해 발전사업 MOA 체결을 완료했다. 25년 BOT 방식으로 총사업비 7,800만불(약 840억원)이 투입돼 2022년도 10월 완공을 목표로 진행되는 스리랑카 소각발전소는 매일 200톤의 생활폐기물을 처리할 수 있는 전처리시설, 매일 100톤의 생활폐기물과 매일 140톤의 목재를 소각할 수 있는 소각시설을 갖추고 매일 10MWh의 전기를 생산할 계획이다.

아울러 (주)다음에너지는 그린수소에너지를 발생시키는 고효율수전해기 개발이 완료되는 데로 육지에서 떨어진 섬 지역부터 적용할 계획을 구상 중이다. 이를 위해 농업회사법인 오일리지(주)는 우리나라는 3면이 바다이면서 태풍 등으로 파도에너지를 무한히 사용할 수 있는 강점을 갖고 있어 해상풍력발전보다 가성비가 월등히 높은 부표방식 파력발전(buoy wave power by Oilage)을 (주)다음에너지의 고효율수전해 수소발생기 보급사업과 함께 적용할 수 있도록 협력할 계획이다.

박신호 기자  jaebol@daum.net

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