분자분해방식 음식물쓰레기 소멸처리 기술 선두주자 ‘영진환경산업㈜’

오염·냄새 ‘싹’… 음식쓰레기 자원화 혁신

매년 음식물쓰레기를 줄이고자 다양한 정책을 쏟아낸다. 하지만 지난 2015년 기준 음식물 쓰레기 하루 발생량은 1만 5천340t으로 2013년 1만 2천663t보다 오히려 늘었다. 처리방법도 문제다.

기존 처리기술들은 악취와 가스, 침출수 등의 문제를 일으키며 지자체는 골머리를 앓고 있다. 이런 가운데 영진환경산업(주)(수원시 권선구, 하은용 대표이사)이 개발한 ‘촉매산화반응에 의한 분자분해방식의 음식물쓰레기 소멸처리 기술’이 최근 산학 협력으로 ‘2017년도 환경정책기반 공공기술개발 실증화 사업’을 추진하고 있어 업계의 주목을 받고 있다.

친환경 방법으로 음식물쓰레기를 완전 분해 소멸시키고, 2차 오염도 막는 기술이다. 음식물쓰레기 처리에 촉매산화반응을 활용해 리싸이클이 아닌 탄소 업싸이클 개념을 도입했다. 차세대를 위한 음식물쓰레기 처리 방법을 제시해 환경 오염 예방 등에 큰 역할을 할 수 있을지 기대된다.

염분 영향 없이 친환경적 분해 소멸

지난 1987년 문을 연 영진환경산업(주)는 30년간 환경분야의 길만 걸었다. 그동안 축적된 노하우를 바탕으로 환경분야 관련 분석 데이터를 산업체 등에 제공하고, 환경기술연구소를 설립해 자체 개발에도 나섰다. 

자체 기술연구소와 자체 공장의 인프라를 활용해 오염원을 사전에 예방하고, 줄이는 사전예방 차원의 새로운 비즈니스 모델을 개발했다. 최근 학계와 함께 실증화 단계에 들어간 ‘촉매산화반응에 의한 분자분해방식의 음식물쓰레기 소멸처리 기술’이 대표적이다.

이 기술은 촉매산화 반응에 의한 분자분해 방식 원리로 유기성 음식물쓰레기를 친환경적으로 분해 소멸 처리할 수 있다. 단순히 음식물쓰레기를 잘 처리할 뿐만 아니라 자원화한다. 자연원리를 이용한 친환경 방법으로 신속히 음식물쓰레기를 완전 분해 소멸시키는 방식이다. 함유 유기성 물질의 산화분해로 소멸처리의 95% 이상을 물로 배출한다. 음식물쓰레기 발생원에서 직접 전량 처리해 별도의 수집운반과 처리도 필요 없다.

이 기술은 음식물쓰레기 처리 이후 폐촉매 비료나 복토재 등으로도 재활용할 수 있어 그 어떤 음식물쓰레기 처리기술보다 친환경이라는 평가를 받는다. 특히 4~6시간이 소요되는 빠른 처리 시간으로 에너지 비용이 줄고 타기술 대비 우수한 경제성도 확보할 수 있다.

현재 2017년도 환경정책기반 공공기술개발사업에 선정돼 산학이 함께 공동 연구를 진행 중이다. 서울대학교 토양학 연구실(책임자 노희명 교수)과 한국건설생활환경시험연구원 환경분석센터(책임자 정규진 센터장)가 3년 계획의 실증화 사업에 돌입했다. 1차년도에는 공동 주거시설이나 업소용의 시범화 시설 확대를 구축하고 운영·연구가 진행된다.

세계 환경문제 이정표… 탄소 문제 해결 기대

세계환경시장의 규모는 각 국가의 친환경, 녹색정책에 따라 더욱 큰 성장이 기대된다.

영진환경산업은 축적된 기술을 기반으로 세계 환경시장 규모에 발맞춰나가며 환경 글로벌 리더로 자리 매김 한다는 각오다. 이미 중국과 일본 등 해외 관련 업체들과 음식물 쓰레기 처리기술, 대기환경 오염저감 기술에 관련된 특화 기술 제공 및 제품의 판매에 대해 협의를 진행 중이다.

현재 촉매산화반응을 적용한 음식물쓰레기 처리기 ‘프롬에코’는 소형 식당과 군부대에 활용되며 시장에서 좋은 반응을 얻고 있다. 최근 중국 등 해외에서 테스트 하며 업무협약 등을 협의하는 단계다. 지난 11일에는 고성군과 ‘음식물류 폐기물 처리시설 테스트베드 설치, 운영 업무협약’을 맺으며 관련 기술을 본격적으로 시험하는 데 나섰다.

위탁 연구를 맡은 서울대 농생명공학부 노희명 교수는 “단순히 음식물쓰레기를 재활용하는 게 아니라 자원화해 차세대에 꼭 필요한 기술”이라며 “범람하는 탄소 문제도 해결할 것으로 기대된다”고 말했다. 

하은용 대표이사는 “2013년 기준 음식물쓰레기 연간 처리비용은 2조 원에 달하는 데 이 기술을 적용하면, 연간 1조 7천억 원으로 줄어들 것”이라며 “이번 사업이 성공하면 음식물쓰레기 처리에 골머리를 앓는 지자체에 해법을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 

정자연기자

“탄소 줄이고, 환경 살리고 선순환… 차세대 기술 확신”

토양의 지속 가능한 환경에 대해 주력해 온 노희명 서울대학교 농업생명과학대학 농생명공학부 교수(59)는 이번 실증화 연구를 통해 철 촉매 부산물의 자원순환시스템을 입증할 예정이다. 노 교수는 “탄소를 줄여 범람하는 음식물쓰레기를 자원화하는 차세대 기술로 입증할 수 있을 것”이라고 자신했다. 

Q 핵심 기술을 간략히 소개해달라. 

A 음식물쓰레기를 연속적인 산화, 환원 촉매반응을 통해 분해하는 기술이다. 음식물쓰레기를 분해하는 동안 염분을 분해해 나트륨(Na)과 염소(Cl)를 각기 다른 경로를 통해 처리한다. 처리과정을 거치면서 나오는 용액 부분과 고체 부분을 재활용(recycling) 또는 업사이클링(upcycling)하는 게 특징이다.

이 기술을 통해 투입한 고형물질의 상당한 부분인 유기물과 염소는 분해돼 기체나 응축수로 나가지만, 상당히 적은 양의 나트륨과 폐촉매를 포함하는 고형물이 분리돼 존재한다고 한다. 이것에 대한 과학적인 입증이 이 기술의 실용화 길을 여는 열쇠다. 

Q 이번 연구에 참여하게 된 계기는. 

A 대기에 늘어난 탄소를 다시 토양으로 안전하게 과학적으로 되돌리는 일(격리, sequestration)에 관한 연구를 해 왔다. 그중에 음식물쓰레기 처리는 탄소 순환에 매우 중요한 일이면서 가정이나 지자체가 처리하기에 상당히 번거롭고 귀찮은 일이었다. 많은 부작용이 있거나 금지된 방법으로 처리해 왔다. 

음식물쓰레기 처리에 고심하던 중 2년 전에 영진환경산업이 찾아왔다. 이 기술의 실증화와 관련된 핵심 내용인 질량균형 연구를 부탁했다. 처리과정에서 일어나는 투입 물질이 가설에 따라 제대로 분해되고, 실제로 어떻게 존재하는가에 관한 입증이다. 

그래서 분석치의 신뢰성과 정확성을 확보하고자 한국건설생활환경시험연구원(KCL)을 참여기관으로 섭외했다. 질량균형의 확인은 제안한 기술의 실증적용성과 신뢰성을 확보하는 데 없어서는 안 되는 핵심 연구분야다.

Q 실증화 성공 시 기대되는 효과는 무엇인가. 

A 이 기술의 실증화 연구가 성공한다면 이를 통해 단독주택, 공동주택, 집단생활 단지 등에서 발생하는 음식물쓰레기를 현장에서 친환경적으로 처리할 수 있다는 것을 뜻한다. 

지금까지 소개됐고 현장적용에 별다른 효과가 없는 것으로 알려진 기술을 획기적으로 대체한다는 의미도 있다. 이는 국내의 탄소 관리와 환경 관리, 나아가 기후변화에 능동적으로 대응하는 지속 가능한 미래기술로 자리매김할 수 있다는 의미도 있다. 더 넓게는 이 기술을 표준기술로 하여 해외수출은 물론, 우리나라의 국격을 높이는 데 이바지할 수도 있을 거다. 

정자연기자