축산 농가의 고질적 문제인 가축분뇨를 고체연료로 전환하여 연간 506억 원 규모의 유연탄 수입을 대체하고 온실가스 50만 톤을 감축하는 기술적 토대가 마련되었다. 농촌진흥청은 가축분뇨 고체연료의 품질 안정화와 비료 원료 활용을 위한 표준 공정을 정립하고, 이를 통해 축산 분야의 탄소중립 실현을 앞당긴다는 방침이다. 퇴비로 처리되던 분뇨 100만 톤을 에너지 자원으로 전환할 경우 환경 보호와 경제적 수익 창출이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다는 분석이 나온다.

가축분뇨를 고체연료로 전환하여 에너지 자원으로 활용하는 기술은 수입 의존도가 높은 유연탄을 대체하고 농가의 새로운 수익원을 창출하는 혁신적인 경제 모델로 주목받고 있다. 농촌진흥청 산하 국립축산과학원은 최근 가축분뇨의 품질 변화 폭을 최소화하고 안정적인 연료 공급을 가능하게 하는 품질 관리 기준 연구를 성공적으로 추진하였다. 기존 가축분뇨는 원료 특성상 발열량의 변동이 크고 품질이 일정하지 않아 산업 현장에서 연료로 직접 활용하기에는 기술적 한계가 존재하였다.

국립축산과학원은 저장 기간과 농산부산물 혼합 비율에 따른 연료 특성을 정밀 분석하여 고체연료의 규격화를 실현할 수 있는 구체적인 데이터를 확보하였다. 연구 결과에 따르면 축사 내부에서 약 3개월 동안 저장한 소 분뇨(우분)는 고체연료화 공정에 가장 적합한 물리적 상태를 유지하는 것으로 확인되었다. 적절한 저장 기간을 거친 분뇨는 수분 함량이 조절되고 미생물 분해 과정이 안정화되어 연료 제조 시 에너지 효율을 극대화할 수 있는 토대가 된다.

연료의 연소 효율을 높이기 위해 첨가하는 농산부산물의 혼합 비율은 최대 40%까지 적용 가능한 것으로 나타나 자원 순환의 폭을 한층 넓혔다. 이는 농가에서 발생하는 다양한 부산물을 가축분뇨와 결합하여 고부가가치 에너지원으로 재생산할 수 있음을 의미한다. 농산부산물의 최적 혼합은 고체연료의 성형성을 개선하고 발열량을 일정하게 유지하는 데 핵심적인 역할을 수행하며 제조 원가 절감에도 기여한다.

정부는 고체연료 사용 이후 발생하는 연소재의 처리 부담을 줄이고 이를 다시 비료 원료로 재활용하는 후속 연구에도 박차를 가하고 있다. 연소재 내부에는 작물 성장에 필수적인 인(P) 등의 유효 성분이 다량 함유되어 있어 이를 회수할 경우 화학비료를 대체할 수 있는 고품질 비료 원료 확보가 가능하다. 국립축산과학원은 연소재의 특성 분석과 유효 성분 회수 기술 개발을 통해 축산 폐기물이 다시 농지로 돌아가는 선순환 체계를 구축할 계획이다.

이번 연구는 연소재의 비료화 가능성뿐만 아니라 실제 작물에 적용했을 때의 생육 안정성을 평가하는 단계까지 포함하여 기술의 완성도를 높이고 있다. 연구진은 퇴비로 처리되던 가쇄분뇨 100만 톤을 고체연료로 전환할 경우 연간 약 50만 톤의 온실가스를 저감할 수 있을 것으로 추산하였다. 이는 기후 위기 대응을 위한 국가적 탄소중립 목표 달성에 있어 축산 분야가 기여할 수 있는 실질적인 방안 중 하나로 평가받는다.

경제적 파급 효과 측면에서도 가축분뇨 고체연료화는 연간 506억 원에 달하는 유연탄 대체 효과를 가져올 것으로 분석되어 에너지 안보 강화에 일조할 전망이다. 화석 연료인 유연탄 대신 재생 가능한 가축분뇨 연료를 사용함으로써 산업계의 탄소 배출권 확보 부담을 완화하고 에너지 비용 구조를 개선하는 효과가 기대된다. 이러한 수치는 가축분뇨가 단순한 오염원이 아니라 국가 경제에 기여하는 전략적 자산으로 재평가받아야 함을 시사한다.

장길원 국립축산과학원 스마트축산환경과장은 "가축분뇨를 단순 처리 대상이 아닌 에너지 자원으로 활용 가능성을 확인했다"며 "앞으로도 고체연료 활용 확대와 축산 분야 탄소중립 실현을 위한 연구를 지속해 나가겠다"고 강조하였다. 전문가들은 현장의 목소리를 반영한 기술 보급과 더불어 고체연료의 유통망 확보가 사업 성공의 핵심이 될 것이라고 조언한다. 전문가 인용을 통해 확인된 바와 같이 연구의 방향성은 자원화와 환경 보존이라는 공익적 가치에 집중되어 있다.

다만 일각에서는 가축분뇨 고체연료의 대중화를 위해 초기 시설 투자 비용에 대한 정부의 정책적 지원과 수거 체계의 효율화가 선행되어야 한다는 지적도 나온다. 중소 규모 농가에서 발생하는 분뇨를 효율적으로 집적하고 연료화 시설까지 운반하는 물류 시스템의 최적화가 이루어지지 않을 경우 경제성이 저하될 우려가 있기 때문이다. 또한 고체연료 연소 시 발생할 수 있는 미세먼지 등 대기 오염 물질에 대한 엄격한 관리 기준 마련도 병행되어야 한다는 목소리가 높다.

농촌진흥청은 이번 연구 결과를 바탕으로 고체연료의 품질 규격을 더욱 세분화하고 비료화 기술의 현장 적용성을 검증하는 데 행정력을 집중할 예정이다. 가축분뇨의 에너지화는 농촌의 환경 문제를 해결하는 동시에 에너지 수입국인 우리나라의 자급률을 높이는 중요한 열쇠가 될 것이다. 축산 농가와 에너지 기업, 그리고 비료 생산업체가 상생할 수 있는 생태계가 조성된다면 가축분뇨는 미래 농업의 핵심 에너지원으로 자리매김할 것으로 보인다.