-- 목차 --
1. 개요
2. POME 성능 및 특성 분석
3. POME 기술개발동향
4. 기술개발 추진 필요성
5. 맺음말
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1. 개요

말레이시아를 포함한 아시아는 전 세계 팜 오일(Palm Oil) 생산량의 대부분을 차지하고 있으며, 특히 말레이시아는 전 세계 생산량의 38.7%를 차지하는 세계 두 번째의 팜 오일 생산국가이다[표 1].
팜 오일은 식물성 식용 오일로써 세계 식용 오일의 32%를 차지하는 주요한 제품이며(비식용 포함 시, 콩(27.8%)이 가장 주된 식물성 오일의 원료임1)), 말레이시아 경제에 중요한 위치를 차지하고 있는 산업이다. 현재 말레이시아는 총 420개소의 Palm Oil Mill Plant를 운영 중에 있으며, 그 중 약 37%가 Felda Holdings Bhd, Sime Darby Plantation 등 주요 6개 기업에 집중되어 있다. 전체 팜 바이오매스 중 오일로 회수할 수 있는 부분은 10% 정도이며, 나머지 90%는 활용되지 못한 채 버려지고 있다.
팜 오일은 연중 내내 수확되는 팜 야자를 고온으로 삶고 찐 후, 파쇄·압착 과정을 통해 생산되며, 이때 부산물로써 팜 오일 폐수(POME: Palm Oil Mill Effluent)가 발생한다. POME는 팜 오일 생산 공정 중 Sterilizer condensate, Hydro-cyclone waste 및 Separator sludge 등 다양한 공정에서 발생하는 폐수를 통칭하며, 일반적으로 팜 오일 1톤을 생산하기 위해서는 약 5~7.5 톤의 물이 소비되는데, 그 가운데 50% 이상이 POME로 배출되고 있다. 말레이시아는 Palm Oil 생산량 세계 2위 국가로서, POME 발생량이 많아 이를 효율적으로 자원화 할 수 있는 기술 보급이 절실한 상황이다.

2. POME 성능 및 특성 분석

세계적으로 POME는 갈색의 점성이 있는 액체로, 유기물 함량이 매우 높아 바이오가스 생산 원료로서의 잠재적 가치가 매우 크다.
유기물질 함량의 지표가 되는 화학적 산소요구량(COD)과 생물학적 산소요구량(BOD)이 각각 30,000~60,000mg/ℓ와 10,000~25,000mg/ℓ의 비교적 높은 농도를 가져 국내 음식물 폐수 내 유기물 함량의 50~60%에 달한다. 또한, 총고형물(TS)은 40,000 ~ 50,000 mg/ℓ, 부유고형물(SS)은 3,000~5,000mg/ℓ범위의 농도를 가진다[표 2].
유기물 함량이 높은 POME는 혐기성 소화를 통한 바이오가스 에너지화 가능성이 크고 추가적인 이산화탄소를 배출하지 않아 이를 자원화 할 경우, 바이오메탄 회수를 통한 천연가스 대체연료 생산과 CDM(Clean Development Mechanism) 사업이라는 두 가지 측면의 효과를 기대할 수 있다. 따라서 바이오가스의 효율적인 활용방안을 모색하고 이를 극대화 할 수 있는 POME 혐기성 소화 및 이를 통해 발생한 바이오가스 연료화 기술이 필요한 상황이다.
현재 말레이시아에서는 팜 오일 생산 공정에서 발생한 POME를 이용한 바이오가스 생산 플랜트가 24개소 운영 중에 있으며, 이는 말레이시아 전체 Palm Mill의 5.8%에 불과하다. 바이오가스 생산기술도 저효율의 재래식 혐기성 소화 방식에 의존하고 있어, 관련기술은 초보적 수준에 머물러 있다. 대표적인 소화조 시공 기업으로는 Green & Smart Sdn Bhd社가 있으며, 현재 POME-MAS라는 브랜드로 약 12개의 상용급 바이오가스 플랜트 실적을 보유하고 있다[표 3].
말레이시아의 POME 혐기소화 처리시설 중 85%가 Ponding 시스템을 적용하고 있다. 이는 1982년부터 도입된 Ponding이 처리비용이 저렴하고, 유지관리가 용이하여 가장 널리 보급되었기 때문이다. 이러한 혐기소화 시스템은 부지가 많이 소요되고, 90일 정도의 긴 체류시간 및 악취 등의 단점에 더하여 바이오가스 포집이 어려워 대기 중으로 방출됨으로서 지구온난화에 악영향을 미치는 것이 가장 큰 문제점으로 지적되어 왔다.
일반적으로 POME 1톤당 약 20 Nm3(14.3kg) 이상의 메탄이 발생되며, 이를 CO2로 환산하면 329kg에 해당되는 양이 대기로 방출되고 있는 것이다. 이에 대한 기술적 개선을 통하여 메탄을 모두 회수한다면 교토의정서에 의한 청정개발체제 도입으로 탄소배출권도 확보할 수 있어 기술 개발에 대한 수요가 증대되고 있다.

* 참고문헌
[1] http://KOTRA & Global Window.org
[2] Oil World (2009)
[3] 한국가스공사 기술개발 추진보고서 (2011)
[4] National Key Economic Area (2010)
[5] 말레이시아 POME 개발 동향(2009)
* 작성자
허광범 : 책임연구원/그린에너지연구소 92115798@kepco.co.kr
* 출처 : 한국전력공사 전력연구원 www.kepri.re.kr