음식물 쓰레기 더미를 활용한 '산유국의 꿈' 두일기업연구소 박진규 소장
음식물 쓰레기 더미를 활용한 '산유국의 꿈' 두일기업연구소 박진규 소장
  • 정희
  • 승인 2019.02.07 15:07
  • 댓글 0
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국제사회의 키워드는 단연 녹색성장이다. 2013년부터는 유기성폐액은 해양투기가 전면 금지되고 있다. 세계는 지금 환경파괴의 주범인 탄소경제에서 녹색경제로 빠르게 대체되고 있는 상황이다. 이런 가운데 저탄소 친환경기업인 두일기업연구소(소장 박진규)는 음식쓰레기, 축산분뇨 등 유기성 폐액을 활용하여 그린가스(혼합청정연료)를 개발하여 음식쓰레기더미에서 산유국의 꿈을 키우고 있어 주목받고 있다. 지난달 9일 경산에 있는 연구소에서 시연회가 개최되어 다시한번 굴뚝없는 소각로의 비전의 현장을 확인할 수 있는 장이 되었다.
 
두일기업연구소 박진규 소장
두일기업연구소 박진규 소장
 
박진규 소장(65)은 대구출신이다. 박 소장을 아는 사람들은 그를 세계적인 천재라고 입을 모은다. 그는 장영실선생국제과학문화상을 수상하였고 대한민국 건설환경기술상, 2010년 10월 제 24회 일본 세계 천재회의 출품작인 유기성 폐수 자원화와 굴뚝 없는 소각로로 금메달을 수상하는 등 열 손가락으로 다 꼽을 수 없을 만큼 수상한 천재발명가다.

현재 발명특허만도 100가지가 넘는다. 두일기업연구소가 보유하고 있는 부품은 수만 가지가 넘는다. 이들의 가치를 각각 1원으로 산정해도 10억 원이 넘는다고 할 만큼 엄청난 투자를 했음을 웅변으로 증명하고 있다. 한 개인의 전 재산과 인생을 걸고 음식쓰레기를 재활용하여 아주 경제적인 그린가스를 자원화 했는데도 불구하고, 이를 상용화하지 않고 정부에서 나 몰라라 하고 있는 것은 우리나라의 미래를 엿볼 수 있는 대목이 아닐 수 없다.

본 연구소 수석연구원인 최성덕 박사는 “그 동안 수 없이 정부당국에 가서 기술 설명을 하고 설득하였지만 우이독경이라고 하며 원천기술을 정부에 조건 없이 다 줄 테니 정부가 이 기술을 가지고 가서 나라 경제를 살리도록 하라고 해도 과연 그런 기술일까, 현재 에너지법에 그러한 에너지를 사용할 수 있는 법적인 것이 없어 곤란하다고 발뺌만 하고 있고 관련 전문 교수들은 이 기술을 입증하겠다는 핑계로 엄청난 연구비를 빼먹고 원천기술이나 훔쳐가려고 안달하고 있어 너무 안타깝다” 고 하소연했다. 또한 박 소장은 너무나 애국자이기 때문에 이 기술이 외국에 나가는 것을 가장 치욕으로 생각하는 분이다. “지금도 러시아에서 원천기술을 넘겨달라고 애원하고 있는데 우리정부는 남의 일인 양 나 몰라라 하고 있어 이제는 결단을 내야 하지 않을까 싶다”고 전했다.
 
그린가스 범용적 사용, 고 발열량과 폐액처리비용 줄여 경제적
음식쓰레기를 갖고 에너지화 하는 방법은 2가지가 있다. 하나는 음식쓰레기를 탱크 등 저장조에 모아 일정시간 발효(숙성)시켜 가스를 포집해서 사용하는 방법과 또 다른 하나는 음식쓰레기 폐액을 초음파 전기분해를 통해 즉석에서 그린가스를 생산하는 방법이다.
 
그린가스
그린가스
 
전자는 일정한 장소에만 국한해서 사용할 수 있고 엄청난 시설 투자비가 들면서도 효율성은 아주 떨어지는 문제점이 있다. 하지만 두일기업연구소는 장소에 구애됨이 없어 어느 곳이든 설치하여 사용할 수 있는 이점이 있고 초음파전기분해를 통해 즉석에서 에너지화 하는 것이 특징이다. 이렇게 하면 발효식보다 경비가 적게 들면서도 엄청난 효율을 올릴 수 있는 등 경제성이 탁월하다. 본 연구소가 개발한 그린가스는 특수한 제조공법에 의해 생산된다. 그린가스는 원천적으로 전기분해에 의한 생산을 하는데 혹자들은 물을 전기분해 해서 생산하는 산소와 수소로 구성된 브라운가스로 치부하는 경우도 종종 있다. 하지만 그린가스는 브라운가스와 전혀 다르다. 차이점을 살펴보면 브라운가스는 물을 이용하지만 그린가스는 유기성폐액을 이용한다. 발열량은 브라운가스는 (수소 50%,산소40%)밖에 되지 않지만 그린가스는 유기성폐액에 따라 2,300~3,700나 된다. 브라운가스는 황산나트륨, 가성소다, 염화나트륨 등의 전해제(촉매제)을 사용하는 반면 그린가스는 전해제를 전혀 사용하지 않는다.

원가 면에서도 비교할 수 없다. 브라운가스는 화염방사가 직진성(pin point)으로 세공, 용접 등의 특수용도 밖에 사용할 수 없는 한계점이 있다. 반면에 그린가스는 화염방사를 자유자재로 할 수 있다. 전용 버너용까지 사용할 수 있어 보일러나 발전용 등 범용적으로 사용 할 수 있고 고 발열량과 폐액처리비용을 줄일 수 있어 경제성이 아주 많은 장점을 가지고 있다.

브라운가스라고 의혹을 제기하는 일부에 대해 쐐기를 박기 위해 두일기업연구소에서는 2008년 한국표준과학연구원에 그린가스에 대한 성상실험을 의뢰했다. 시험비만도 약 1억 원을 들었다. 시험 결과 치는 수소가 44.6%, 산소가 25.2% 등 전체의 71.1%을 보였으며 28.9%는 기타 가스로 나타났다. 이중 헥산이 5.42%의 높은 함량과 메탄, 에탄, 프로판, 벤젠, 헵탄 등의 다양성이 있는 것으로 검정되었다. 3차례에 걸쳐 시험한 결과에 따르면 시험폐액의 농도에 따라 다소의 차이가 있었으나 브라운가스에는 없는 유기 헥산류가 발열량에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 시료는 두일기업에서 가스를 포집하여 한국표준과학연구원에 의뢰한 것이 아니라 한국표준과학연구원 시험담당자가 그린가스를 직접 채집해 가서 시험을 하였다. 최박사는 “시험결과가 획기적으로 나왔는데도 불구하고 혹시 생산 공정에 다른 첨가물을 넣지 않았을까, 경제성이 있을까 라고 하면서 정부당국자는 믿을 수 없다고 반복하며 몸사리기에 급급하고 있어 참으로 한심하다  언제 정신을 차릴 것인지 모르겠다며 한국표준과학연구원은 국가공인기관이 아니냐며 손에 쥐어준 떡도 못 먹는 한심한 복지부동의 관료들이 판을 치고 있는 한 우리나라의 미래는 없다” 고 정부의 탁상행정을 강하게 비판했다. 그린가스의 생산 공법은 참으로 고차원적이다. 유기성폐액을 갖고 그린가스를 생산하는 데는 전기를 사용하기 때문에 일반적으로 전력을 많이 먹는 줄 알고 있다. 사실은 그렇지 않다. AC를 DC로 전환하여 사용하기 때문에 생각보다는 전력소모가 아주 적다. 그린가스에는 수소가 약 50%이상 함유하고 있기 때문에 역화방지기가 필수적이다.
 
두일기업 역화방지기에 대한 발명특허 획득
연소 중에 불을 끄면 번개와 같이 역으로 들어와서 폭발하기 때문에 안전을 위해 역화방지기가 반드시 있어야 한다. 두일기업에서는 역화방지기에 대한 발명특허를 획득해 놓고 있기 때문에 아무나 흉낼 수 없다. 역화 방지기를 거친 폐액은 그린가스 발생기에서 에너지로 변환한다. 여기에서 생성된 그린가스를 사용 용도에 따라 범용적으로 사용할 수 있다.
 
 
그린가스의 발열량은 1350℃에 달한다. 세계 최고라는 독일산 브론즈 노즐을 그린가스에 17시간을 사용하면 녹아내려 사용을 할 수 없다. 하지만 두일기업은 열이 전도되지 않는 반영구적으로 사용할 수 있는 노즐 제조 특수비법을 가지고 있다. 이것은 특허를 내지 않고 숨기고 있는 비장의 무기다. 모든 것을 훔쳐가도 이 노즐이 없으면 그린가스 사용은 불가능하다. 이 만큼 두일기업은 공정마다 특수비법의 기술을 보유하고 있다. 이 밖에도 두일기업이 자랑하고 있는 것은 세계 최초로 개발한 굴뚝 없는 소각로다. 이 소각로는 거의 대기오염물질(NOX, SOX, CO2)을 거의 배출을 하지 않는다. 형식적으로 만들어 놓은 굴뚝에 폐타이어를 소각해도 연기가 배출 되지 않으며 코를 대어 냄새를 맡아도 전혀 느끼지 못할 정도로 매연 등 오염 배출을 억제하고 있다. 굴뚝 없는 소각로는 연소에 의해 발생되는 가스 중의 대기오염물질과 입자상의 물질을 제거하기 위하여 특수 개발한 볼텍스 튜브형의 사이크론 집전기를 사용하고 있다.
 
음식물쓰레기와 각종 생활폐기물 문제 해결
굴뚝 없는 소각로는 태풍의 눈과 같은 원리를 가지고 있다. 태풍의 눈에서는 물질의 원소가 소립자로 소멸되어 순수한 물질로 분리되는데 이것이 바로 Gas Free 소각 플랜트의 원리다. 이 소각로 내부에는 그린가스를 사용하여 연소시키는데 각종 폐기물을 소각 할 때 발생하는 열원에 의해 히팅된 냉각수가 스팀으로 변환하여 스팀발전기의 열원으로도 이용할 수 있다.
 
 
이렇게 하면 스팀발전기의 전기로 폐액을 처리하고 그때 발생하는 가스로 다시 전기를 생산하도록 할 수 있는 일석이조의 효과를 거둘 수 있다. 각 지자체마다 골치를 앓고 있는 음식물 쓰레기나 일상생활 쓰레기를 전부 자원화 할 수 있는 기술을 두일기업연구소는 보유하고 있다. 이런 애국 기업이 사장되고 있는 것도 국가의 큰 손실이 되고 있어 뜻있는 이들을 더욱 안타깝게 하고 있다. 각종 하우스 등으로 특수 작목을 하고 농가는 유류비가 장난이 아니다. 어떤 곳이든 간단하게 두일기업이 개발한 기술을 접목하면 음식물쓰레기와 각종 생활폐기물 문제를 해결하면서도 여기에 나오는 열원을 이용하여 농가 경쟁력을 재고할 수 있을 것으로 전망된다. 현재 두일기업이 보유하고 있는 기술은 매우 다양하다. 음식물쓰레기 탈리액으로 국내 최초로 유기비료 생산인증을 획득하여 3월 초부터 인천 남동공단에서 1일 80톤 씩 생산하여 농가에 보급할 예정이다. 액상비료를 만드는 기술을 개발하여 상용화하고 있고, 폐변압기를 처리하는 용융기, 고추건조기, 산불진화용 화염기, 알카리수, 각종 보일러 등 수 십종이 넘는다. 특히 그린가스는 도시가스와 혼용하여 사용할 수가 있으므로 이를 법제화를 시키면 범용적으로 사용할 수 있다.

또 석유 한 방울 나지 않는 나라에서 음식물쓰레기 더미를 활용하여 산유국의 꿈을 달성할 수가 있어 정부차원에서 적극적으로 상용화할 수 있는 방법을 모색해 볼 개연성이 충분해 보인다. 두일기술연구소에는 최성덕 박사가 수석연구원으로 있으며, 우리나라 소각로의 최고 권위자인 권영배 교수, 한국 최초로 플라즈마 개발자인 홍영기 발명자 등 많은 기술자들과 자문을 해주는 음폐수 권위자인 충남대 장기운 교수, 포항공대 유창모물리학 교수, 전자공학과 김광익 교수, 강릉대 박명호 교수 등이 오늘도 기술 한국의 입지를 다지기 위해 구슬땀을 흘리고 있다.
 
 

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