배기가스를 이용한 조류 인공배양 기술 특허 출원

2013년 실용화 검증 거쳐 2016년 상용화 기대

경기도가 발전소에서 나오는 배기가스(CO2)를 이용해 미세조류를 배양, 팔당호 녹조를 원천적으로 막을 수 있는 새로운 공법을 개발, 특허 출원 중이라고 지난 16일 밝혔다.

경기도보건환경연구원 수질연구부 강동한 연구사가 개발한 이번 신공법은 하수처리장에서 조류를 인공 배양해 팔당호 녹조의 원인인 질소와 인을 제거하려는 역발상이 돋보이는 것으로 온실가스 저감효과와 함께 녹조제거 효과까지 갖춘 친환경 공법이라고 도는 설명했다.

경기도가 개발한 신공법은 하수처리장에서 조류를 인공적으로 배양하는 것이 핵심이다.

 하수처리장에서 인공배양된 조류는 하수처리장으로 들어오는 생활하수와 축산 폐수에 들어있는 질소와 인을 먹게 되고, 이런 과정을 거쳐 최대 95%까지 질소와 인이 제거된 물이 팔당호로 흘러가게 되면, 팔당호에는 더 이상 녹조가 발생할 수 없다는 것이 경기도의 설명.

경기도에는 318개 하수처리장이 있으며 이중 팔당호 인근 7개 시·군에 위치한 180개 하수처리장에서 처리된 물이 팔당호로 유입되고 있다.

강동한 연구사는 “녹조는 따뜻한 물, 햇빛, 영양분(질소와 인), 이산화탄소, 넓은 공간 등 5개 조건이 갖춰질 때만 자라는 특징이 있다”며 “이중 인위적으로 질소와 인을 하수처리장에서 제거하여 팔당호에서 녹조를 자라지 못하게 하는 것이 이번 공법의 핵심”이라고 설명했다.

실제로 강 연구사가 수원에 있는 서호 하수처리장 용수를 채취, 연구원 실험실에서 미세조류를 배양하는 실험을 실시한 결과 인공 배양한 조류를 통과한 물의 질소 양은 최초 25mg/ℓ에서 5mg/ℓ로 80%가, 인의 양은 3mg/ℓ에서 0.3mg/ℓ로 90%가 각각 줄어든 것으로 나타났다.

경기도는 자동화처리가 가능한 하수처리장에서 실증 실험을 할 경우 더욱 높은 처리효율을 기록할 것으로 보고 있다.

경기도는 원활한 조류 배양을 위해서 필요한 이산화탄소는 발전소 등에서 배출되는 배기가스를 하수처리장으로 유입시킴으로서 해결할 수 있다고 설명하고 있다.

강 연구사는 “발전소에서 나오는 배기가스는 이산화탄소 농도가 5%로 조류가 가장 좋아하는 농도를 갖고 있다”며 “가까운 곳은 발전소에서 배관을 연결해 배기가스를 주입하고, 거리가 멀 경우에는 암모니아수에 배기가스를 녹여 액체형태로 운반할 수 있다”고 설명했다.

새로운 공법은 온실가스(CO2)를 줄이는 효과와 함께 하수처리에너지 비용도 기존 방법에 비해 최대 30%까지 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

하수처리장에서 소요되는 비용 중 30%는 수질정화를 위한 산소 주입비용인데 이산화탄소를 먹고 산소를 배출하는 조류의 특성상, 조류를 배양할 경우 이러한 산소주입 비용이 상당부분 절감된다는 것.

경기도 관계자는 “녹조발생을 차단할 수 있는 것으로 알려진 고도처리공법은 화학적 처리방법으로 화학적 처리에 필요한 비싼 응집제와, 슬러지 처리 때문에 비용이 많이 든다”며 “하수처리장에서 조류를 인공 배양하는 이번 공법이 보편화된다면 비용적 측면에서도 많은 절감 효과를 거둘 수 있다”고 말했다.

경기도는 지난 8일 신공법을 특허 출원했으며 내년 도내 하수처리장에서 검증절차에 들어갈 예정이다. 도는 3년 정도의 실험절차를 거친 후 오는 2016년이 되면 상용화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.