바이오가스의 용도: 한국에서 실제로 어떻게 쓰이나?

바이오가스는 크게 다섯 가지로 쓰입니다: 열병합발전(전기+열), 보일러 열 생산, 정제 후 도시가스망 주입, 수송용 연료, 그리고 산업용 원료입니다. 한국에서는 음식물쓰레기·가축분뇨·하수슬러지에서 나온 바이오가스가 주로 발전과 시설 자체 열 공급에 쓰이고, 최근에는 바이오메탄으로 정제해 도시가스로 넣는 방식이 늘고 있습니다.
바이오가스를 가스엔진에서 태워 전기와 열을 동시에 얻는 방식입니다. 전기는 자체 소비하거나 계통에 연계해 판매하고, 열은 소화조 가온에 우선 쓰입니다. 중온 소화조는 대략 35~40°C를 유지해야 하므로 발생 열의 상당 부분이 여기로 돌아갑니다. 남는 열은 인근 건물 난방, 온수, 건조 공정에 쓰입니다. 전기만 보는 것이 아니라 열을 어디에 버리지 않고 쓸 수 있느냐가 실제 경제성을 가릅니다.

바이오가스를 보일러에서 태워 열만 쓰는 방식도 있습니다. 열 회수를 끝까지 밀어붙이면 배기가스 경로 마지막에 응축 열교환기를 답니다. 바이오가스의 이슬점은 약 57°C이며, 이 온도 아래로 떨어뜨리면 배기 중 수증기의 잠열까지 회수할 수 있습니다. 그 결과 열효율이 한 번 더 올라가고 배기 온도는 낮아집니다. 다만 저온 환수(리턴) 온도가 확보되어야 실제로 응축이 일어나므로, 난방망 설계가 전제 조건입니다.

바이오가스는 메탄과 이산화탄소가 주성분입니다. CO₂와 황화수소, 수분을 제거해 메탄 농도를 도시가스 규격까지 끌어올리면 바이오메탄(바이오 SNG)이 되고, 도시가스 배관에 주입하거나 압축해 판매할 수 있습니다. 한국은 「유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법」 시행 이후 공공 부문에 바이오가스 생산 목표가 부여되어, 단순 소각·발전보다 정제·이용 쪽 사업이 검토되는 사례가 늘고 있습니다. 구체적 목표치와 적용 시점은 사업장 규모별로 다르므로 관할 지자체·환경부 고시를 직접 확인해야 합니다.

정제된 바이오메탄은 압축천연가스(CNG) 차량 연료로 쓸 수 있습니다. 실제로 국내 일부 하수처리장·음식물처리시설에서 생산 가스를 정제해 시내버스나 청소차 연료로 공급한 사례가 있습니다. 그 밖에 분리한 CO₂를 온실 시비나 산업용 가스로 쓰는 방향, 소화액(디제스테이트)을 액비로 농지에 환원하는 방향도 '용도'에 포함됩니다. 즉 가스만 제품이 아니라 열·CO₂·소화액까지가 수익원입니다.

어떤 원료를 넣느냐가 가스량과 결국 용도를 정합니다. 대표 기질은 음식물쓰레기, 가축분뇨(축분·슬러리), 하수슬러지, 그리고 옥수수·목초 사일리지입니다. 일일 투입량은 설비에 따라 통상 30~60톤 수준이며, 하루 3~6회로 나눠 일정하게 넣어야 공정이 안정됩니다. 과투입은 산성화(pH 하락)를 부르고, 과소투입은 가스 생산을 떨어뜨립니다. 가스량이 들쭉날쭉하면 도시가스 주입이나 연료 판매 같은 고부가 용도는 계약 자체가 어려워집니다.
국내 발전 이용의 축은 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)입니다. 바이오가스 발전으로 생산한 전력은 계통에 연계해 판매하고, 이에 대해 신재생에너지 공급인증서(REC)를 발급받아 공급의무자에게 거래하는 구조입니다. 계통 연계는 한국전력과의 협의 사항이고, REC 가중치는 연료·설비 유형에 따라 다르며 고시로 변경됩니다. 사업성을 계산할 때는 현재 적용되는 가중치와 REC 시세를 그 시점에 직접 확인하십시오 — 과거 수치를 그대로 쓰면 결과가 크게 틀어집니다.