㈜서진에너지 임태형 대표
현재 서진에너지는 충주시에서 발생하는 모든 음식폐기물을 모아 처리하는 시설을 운영 중이다. 이곳 충주 센터는 바이오가스 생산 시설의 운영 뿐 아니라 신재생에너지 생산, 운반, 유통 전반을 연구하고 개발하는 중요한 장소다. 핵심 기술 인력과 연구 개발자들은 모두 이곳 센터에서 활동하고 있고 본사(경기도 소재)에는 경영 및 지원 인력이 있다.
서진에너지는 전통적으로 수질 관리와 관련된 폐수 처리, 오수 처리 시설을 전문으로 해오고 있으나, 최근에는 신재생에너지 분야 신기술 개발에 주력하고 있다. 음식물쓰레기로부터 바이오가스와 수소를 생산하는 기술뿐 아니라, 혐기성소화폐수를 처리하는 기술도 개발 중이다. 고농도 질소폐수를 에너지 효율적으로 처리하는 데 집중하고 있으며, 이를 통해 종합적(holistic) 에너지 자원 회수를 목표로 하고 있다.
약 10년 전부터 현대건설과 협력하여 음식물쓰레기 바이오가스화 기술을 개발하기 시작하면서 바이오에너지에 사업에 참여하게 되었다.
바이오가스는 녹색 신재생에너지로, 환경적으로 매우 중요한 자원이다. 서진에너지는 음식물쓰레기 처리장과 같은 혐오시설을 주민수용성을 고려하여 친환경적으로 설계 및 운영을 통해 에너지 자원을 회수하는 것에서 큰 보람을 느낀다. 현재 충주시에서 발생하는 음식물 쓰레기를 처리하여 바이오가스를 생산하고, 그 가스를 활용해 수소를 생산하여 자동차 연료로 공급하고 있다. 소위 ‘혐오시설’을 친환경 에너지 생산시설로 탈바꿈시키는 이와 같은 기술을 더욱 발전시키는 것이 서진에너지의 주요 목표이다.
(주)서진에너지 제공
집중하는 프로젝트는 고농도 질소폐수 처리와 관련된 기술 개발이다. 특히 ‘막포기 생물막’ 기술을 개발하여 질소폐수 처리의 효율을 극대화하고자 한다. 이 기술은 일반적으로 MABR (Membrane Aerated Biofilm Reactor)로 불리는 기술로, 특수 기체 투과 막(membrane)을 통해 산소를 공급하고 미생물들이 생물막을 형성해 폐수 내 암모니아, 유기물 등 오염물질을 처리하는 혁신적인 방식이다. 이 기술은 에너지 효율성이 매우 높으며, 적은 공간에서도 효과적으로 폐수를 처리할 수 있다는 장점이 있다.
서진에너지는 MABR을 발전시켜 고농도 질소 함유 폐수 처리에 특화된 막포기 ‘층상’ 생물막 반응기(MaSBR®)를 개발하여 상표등록을 마쳤다.
MaSBR®은 'Membrane-aerated Stratified Biofilm Reactor'의 약자로, membrane 표면에 호기성 생물막(aerobic biofilm)과 혐기성 생물막(anoxic biofilm)을 순차적으로 형성시킨 반응기이다. 즉, 멤브레인 표면에는 산소가 풍부하므로 질산화균과 같은 호기성미생물 막이 형성되지만 표면에서 멀어지면 산소가 고갈되어 탈질균(denitrifiers)과 같은 혐기성미생물 막이 층상으로 형성된다. MaSBR®은 호기성 생물막과 혐기성 생물막이 층상으로 형성되고 유지되도록 개발된 기술이다.
기존의 폐수 처리 기술은 공기를 물속에 기포 상태로 불어넣어 산소를 공급하는 방식이다. 하지만 기포가 물에 오래 머물지 못하기 때문에 산소 전달 효율이 떨어진다. 반면 MaSBR®은 통기성 막 내부로 공기를 공급하고 그 공기를 원하는 만큼 가두어 둘 수 있으므로, 공기 중의 산소가 더 많이 폐수 속으로 전달될 수 있다. 이 때문에 포기에너지를 획기적으로 절감할 수 있다.
MaSBR®의 또 다른 특징은 하나의 반응조에서 호기성 반응과 혐기성 반응을 동시에 일으킬 수 있다는 점이다. 이 때문에 질소 함유 폐수와 같은 호기성 반응과 혐기성 반응을 함께 필요로 하는 폐수 처리에 매우 효과적이다.
MaSBR® 기술은 국내에서는 최초로 개발된 기술이며, 전 세계적으로도 아직 잘 알려지지 않은 신기술이다. 특히 질소폐수 처리에 매우 효과적으로 기존의 공법보다 에너지와 공간 효율성이 높다. 높은 공간 효율성 때문에 부지 확장이 어려운 기존 처리장에서의 처리용량 증대가 가능하다. 해외에서는 주로 소규모 폐수 처리 시설에서 사용되고 있지만, 대규모 처리 시설에서도 충분히 적용할 수 있는 기술로서 국내외 시장에서 높은 경쟁력을 가지고 있다고 생각한다.
서진에너지는 앞으로 바이오가스를 중심으로 한 신재생에너지 사업을 확장할 계획이다. 특히 음식물 쓰레기 처리, 바이오가스 생산, 그리고 그 부산물인 폐수를 효율적으로 처리하는 통합 시스템을 구축하고자 한다. 이를 통해 국내외 시장에서 환경 기술을 선도하고, 고농도 폐수 처리 및 신재생에너지 분야에서 확고한 입지를 다질 것이다.
정부의 바이오가스법이 통과됨에 따라 2023년부터 고농도 유기성 폐수 처리 시설은 혐기성 처리 방식으로 운영해야 한다. 이러한 법적 변화는 서진에너지에게는 큰 기회이지만, 동시에 정부의 자금 지원과 같은 정책적 지원이 필수적이다. 특히 중소기업들은 실적이 없으면 대형 국책 사업에 참여하기 어려운 상황이기 때문에, 정부가 국내 기술을 보호하고 지원하는 정책을 강화해 준다면 더 많은 기회가 열릴 것으로 기대하고 있다.
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