급속 열분해…바이오원유 생산
커피콩 등 환경문제 해결 기대
[충청투데이 최윤서 기자] 국내 커피시장이 해가 갈수록 몸집을 불리는 가운데 커피 찌꺼기를 활용한 친환경 신재생 기술이 개발됐다.
카페에서 커피를 내리고 남은 커피 찌꺼기를 급속 열분해해 원유를 만드는 기술이다. 커피 소비가 꾸준히 증가하며 발생하는 커피 찌꺼기도 만만치 않아 생활 쓰레기를 줄일 수 있는 친환경 기술이라는 호평을 받고 있다.
5일 한국기계연구원(이하 기계연)은 커피 찌꺼기를 모두 바이오 원유로 바꿀 수 있는 ‘경사 하강식 급속 열분해 반응기(Tilted-Slide Fast Pyrolyzer)’를 개발했다고 밝혔다.
공기가 없는 상태에서 커피 찌꺼기를 약 500℃까지 급속 가열한다. 이 과정에서 수증기처럼 증발시키는 급속 열분해 방식으로 바이오 원유를 생산할 수 있다.
반응기 상단부에서 건조된 커피 찌꺼기가 경사로를 따라 중력에 의해 떨어지면 약 500℃로 가열된 모래와 마찰하면서 증기 상태로 변한다. 이 증기를 모아서 냉각시키면 바이오 원유가 된다. 바이오 원유는 나무 톱밥이나 풀 같은 바이오매스를 공기가 없는 상태에서 급속 열분해해 증기로 만들고 이를 냉각시켜 만든 액체연료를 의미한다.
연구팀은 반응기를 ‘경사 하강식 구조’로 만들어 커피 찌꺼기가 떨어지며 가열 매체인 고온의 모래와 더 효율적으로 접촉할 수 있도록 설계했다. 커피 찌꺼기로 만든 바이오 원유의 발열량은 1㎏당 약 6000㎉, 나무로 만든 바이오 원유는 약 4000㎉ 수준이다. 개발된 반응기의 처리용량은 카페 1000곳에서 하루 동안 발생한 커피 찌꺼기 전량을 바이오 원유로 전환할 수 있는 수준이다.
환경시스템연구본부 청정연료발전연구실 최연석 책임연구원은 “이 기술은 바이오 원유 생산의 효율성을 크게 개선해 친환경 신재생에너지 활용률을 높이는 데 크게 기여할 수 있다”며 “향후 브라질이나 베트남 등 커피콩의 주 생산국에서 상품성이 없어서 버려지는 커피콩을 바이오 원유로 제조해 쓰레기 문제와 신재생에너지 확대 환경문제 해결에 기여하고 싶다”고 말했다. 최윤서 기자 cys@cctoday.co.kr