농림축산 부산물을 연료로 하는 바이오매스 펠릿 중 축분펠릿(우분펠릿)의 연소 테스트 결과와 문제점, 개선 방안 등을 종합적으로 고려하여 보다 향상된 사업화 구조를 생성하고 개발 추진하고 있습니다. 이를 바탕으로 추진중인 사업화 구조입니다.
향상된 사업화 구조
1. 연료로서의 축분펠릿 제품 품질 개선
- 함수율 관리: 축분펠릿의 함수율을 10% 이하(최대 13% 이하로 유지)로 유지하여 착화 및 점화를 안정적으로 진행되게 할 수 있고, 높은 함수율로 인한 자체 열량의 감소 방지와 에너지 효율 저하 방지가 이루어 지도록 하여 연소 효율을 높이고, 불완전 연소로 인한 환경 오염을 최소화할 수 있는 방안입니다.건조공정 강화: 자체 바이뫠스 건조기를 도입하여 품질이 떨어지는 바이오매스 연료를 사용하여 비용을 최저로 발생시키면서 함수율을 일정하고 낮게 펠릿 연료를 생산할 수 있습니다.
- 저장 및 운반, 사용 중 함수율 관리: 밀폐된 저장 시설과 전용 벌크 차량, 적절한 톤백 등 포장 방식을 도입하여 표준화된 관리를 합니다.
- 사용처 현장의 함수율 관리: 보일러의 배기가스를 연료 적재 공간에 투입하는 배기열과 배기 풍량을 이용한 축분펠릿의 사용 현장 건조방식을 채택하여 관리비용 투입 없이 사용 전 건조를 통한 연료 품질 향상을 합니다. 이 경우 10% 이내의 함수율로 관리가 가능할 것으로 기대됩니다.
- 혼합 비율 최적화: 목재펠릿과의 혼소 비율을 50:50으로 유지하여 연소 안정성을 확보하고 이후 적정한 혼합 비율을 사용처의 환경에 맞게 구성할 것입니다..다른 바이오매스(왕겨펠릿, 커피박, 갈대, 콩대 등)와의 혼합도 고려하여 연소 효율과 환경 오엽물질 배출을 최적화가 필요하며 이는 지속적인 가용 가능한 농림축산 부산물을 도입해 나가는 방안으로 R&D 되어야 합니다.
2. 바이오매스 연료 R&D 강화
- 농림축산 부산물 R&D: 축분과 혼합하는 수많은 종류의 농림축산부산물에 대하여 R&D를 통한 다양한 연료를 개발하고 적용하는 솔루션을 구축한다. 이를 통하여 수많은 버려지는 Waste를 Energy로 재생하는 플랫폼을 이 R&D를 통해서 구축하는 프로젝트를 추진할 것입니다.
- 수백가지 이상의 농림축산 부산물을 소재로한 R&D: 봄, 여름, 가을, 겨울 계절에 따른 작물들과 사계절 끊임없이 발생하는 부산물 등 우리 주변에는 다양한 농림축산 부산물이 있습니다. 현재는 말 그대로 대부분 Waste이거나 잘 활용해봤자 퇴비 정도인 것들이 대부분입니다.
- 각 지역별 발생하는 농업부산물들의 종류와 발생 시기, 발생량이 각기 틀리고 수요에 대한 공급의 방식도 시스템화가 필요할 것입니다.
- 축분은 전국 각지에 분포하여 발생하며 각 지역에서는 일반적인 농업의 산물인 농업부산물의 발생시기와 발생량, 특성을 고려하여 혼합 가공 방안을 적용해나갑니다. 이에 따라 산업용, 농업용 등 수요에 따른 생산량 조정과 저장고의 확보 등 방안이 필요하게 되며, 물류의 방식에 따른 톤백, 벌크, 소포장 등의 패킹 표준화 방안이 수립되어야 합니다.
3. 연소 시스템 개선
- 연소 온도 관리: 연소 온도를 1,100°C 이상으로 유지하여 완전 연소를 촉진하고, NOx, SOx 등 유해가스 배출을 최소화.
- DENOX 시스템 도입 - 질소산화물(NOx) 배출을 저감하기 위하여 DENOX 시스템을 도입하여 설치합니다.
- 슬래그 및 크링커 방지: 연소 온도를 적절하게 조절하여 슬래그 및 클링커 현상을 최소화 하는데, 완전 연소를 바탕으로 하기 위해서는 1100도 이상의 온도를 유지하여 발생량을 줄이는 시스템이 적용될 것입니다.
- 자동화 연소 시스템: 연료 투입 및 연소 과정을 자동화하여 연소 효율을 극대화하고, 인력 비용을 절감.
3. 환경 오염물질 관리
- 대기 오염물질 측정 및 관리: 2차 테스트에서 O2, CO, NO, NO2, NOx, SOx 등을 측정하여 환경 오염물질 배출을 지속적으로 모니터링.
- 미세먼지(PM10, PM2.5) 필터 시스템 도입: 연소 과정에서 발생하는 미세먼지를 효과적으로 제거.
- 다이옥신 및 타르 발생 방지: 고온 연소를 유지하여 다이옥신 및 타르 발생을 최소화.
4. 사업 모델 확장
- 산업용 보일러 시장 공략: 시간당 2톤 이상의 산업용 보일러에 축분펠릿을 적용하여 대규모 열 생산 시장에 진출. - 산업단지, 발전소, 대형 공장 등에 바이오매스 보일러 공급
- 농촌 지역 에너지 자립 프로젝트: 농촌 및 축산 지역에서 축분펠릿을 활용한 지역 에너지 자립 프로젝트 추진. - 농가 및 축산 농장의 난방 및 전기 생산에 축분펠릿을 활용
- 친환경 에너지 프로젝트: 정부 및 지방자치단체의 바이오매스 정책과 연계하여 친환경 에너지 프로젝트 참여. - 탄소 중립 목표 달성을 위한 재생 가능 에너지원으로 축분펠릿 활용
5. R&D 및 기술 개발
- 연소 효율 향상 연구: 축분펠릿의 연소 효율을 높이기 위한 지속적인 연구 개발. - 다양한 바이오매스와의 혼합 비율 실험을 통해 최적화된 연소 조건 도출
- 환경 오염물질 저감 기술 개발: NOx, SOx, 미세먼지 등 환경 오염물질을 저감하기 위한 기술 개발. - 연소 후 처리 시스템(스크래버, 필터 등)을 개선하여 환경 오염물질 배출을 최소화
6. 마케팅 및 홍보 전략
- 친환경 에너지 브랜딩: 축분펠릿을 친환경 재생 가능 에너지원으로 브랜딩하여 시장에서의 인지도 제고. - 탄소중립, 지속 가능한 에너지 등의 키워드를 활용한 마케팅 전략 수립
- 파트너십 구축: 산업용 보일러 제조사, 농촌 지역 에너지 프로젝트 주체 등과의 협력을 통해 시장 확대. - 정부, 지자체와의 협력을 통해 친환경 에너지 프로젝트 참여
7. 경제성 분석 및 비용 절감
- 폐기물 처리 비용 절감: 축분펠릿을 활용하여 가축 분뇨 처리 비용을 절감. - 축산 농가와의 협력을 통해 저렴한 원료 공급망 구축
- 연료 비용 절감: 화석 연료 대비 저렴한 축분펠릿을 활용하여 에너지 비용 절감. - 대규모 생산을 통해 원가 절감 및 경제성 확보
결론
축분펠릿의 사업화를 위해서는 함수율 관리, 연소 시스템 개선, 환경 오염물질 관리 등 기술적 개선이 필수적입니다. 또한, 산업용 보일러 시장 공략, 농촌 지역 에너지 자립 프로젝트, 친환경 에너지 프로젝트 등 다양한 사업 모델을 통해 시장을 확대할 수 있습니다. 지속적인 R&D와 마케팅 전략을 통해 축분펠릿을 친환경 재생 가능 에너지원으로 브랜딩하고, 경제성을 확보하여 사업화를 성공적으로 추진할 수 있습니다.