제주지역에서 양돈 등 가축분뇨 발생량 상당부분을 액비와 퇴비로 재활용하고 있다. 하지만 분뇨숙성과 퇴·액비 살포 과정 등에서 축산악취 문제가 발생하고, 과다한 살포로 토양이 질산성질소 등 함량이 높아지고 있다. 이 때문에 퇴비 등을 태워 만든 숯(바이오차)으로 만들어 친환경 토양개량제로 활용하는 방안이 전국적으로 연구되고 있다. 제주지역도 가축분뇨 처리 및 재활용을 위한 바이오차 도입도 적극 검토해야 한다.

△바이오매스+숯=바이오차
바이오차는 바이오매스(Biomass)와 숯(Charcoal)의 합성어다. 바이오차는 농업현장, 일상생활 등에서 활용도가 높은 것으로 최근 알려지기 시작했다. 이에 전국의 학계는 물론 민간기업을 중심으로 상용화를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.

바이오차는 가축분뇨 등을 태우기 때문에 숯과 비슷하게 보이지만 물리적, 화학적 성질이 다르며 특히 작물생육과 토양 환경 개선에 많은 도움을 준다고 알려져 있다.

바이오차는 보통 식물이나 목재 등에서 나오는 잔재물 등을 산소가 거의 없는 상태서 350도 이상의 고온으로 가열하는 등 열분해 과정을 거쳐 생산된다. 

최근 축산분뇨의 고형물이나 퇴비 등을 비슷한 방법으로 고온가열해 바이오차를 만드는 기술이 상용화 단계에 이르렀다.

정부에서도 지속가능한 농축산업을 구현하고 가축분뇨 적정 처리를 위해 최근 바이오차에 많은 투자를 하고 있다.

가축분뇨는 질소, 인, 칼륨 등이 풍부한 영양분을 지니고 있어 지속적으로 토양에 공급하면 화학비료를 대체할 수 있다. 하지만 가축분뇨를 퇴비로 사용하게 되면 악취발생 문제가 심해질 수 있고, 온실가스를 배출하게 된다.

바이오차로 만들어 토양에 살포하면 온실가스를 감축하는 특징이 있다.

농림축산식품부는 2030년까지 축산분야 온실가스 배출량을 30% 감축 계획을 추진하고 있으며, 바이오차에 주목하고 있다.

농림부는 △사육과정 저탄소 사양관리 △정화처리·바이오차·에너지화 이용 확대 등 가축분뇨 적정처리 △축산악취 개선 △축산환경개선 기반 구축 등을 중점 추진한다.

특히 퇴비나 액비로 처리되는 가축분뇨 처리 비중을 2020년 기준 90%에서 2030년 67% 수준까지 낮출 계획이다. 정부는 이를 위해 바이오차 도입을 비롯한 에너지화 등을 확대해 나갈 계획이다.

액비는 정화처리라는 처리 방안이 있지만 퇴비 처리가 어려운 상황이며, 결국 바이오차로 재활용하는 등 친환경 신기술이 주목받을 수밖에 없다. 

△토지개량 사료첨가제 등 농축업 활용 높아 
바이오차는 토양개량제, 완효성 비료, 양액재배 등 농업분야에서 활용도가 높으며 도시농업용 배지, 옥상정원 가로수, 분갈이용 토양 등으로 활용할 수 있다.

여기에 축사 내 깔개용 톱밥, 침출수 억제제, 사료 첨가제 등으로 활용해 축산업의 경쟁력도 높일 수 있다.

민간부분에서 투자를 높이기 위해서는 바이오차에 대한 경제성을 높이는 것이 과제다.

목질계 바이오차 토양개량제의 경우 현장에서는 10kg당 1만6000~1만8000원 선으로 기존의 토양개량제나 미생물제제보다 상대적으로 높기 때문이다.

목질계 대신 가축분뇨를 원료로 하는 바이오차를 생산할 경우 원가를 더욱 낮출 수 있어 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

정부의 정책 추진에 발맞춰 목질계 바이오차를 생산하는 민간기업에서 가축분 바이오차 활성화를 위한 연구를 진행하고 있는 가운데 농협 역시 지역축협 생축장을 활용해 바이오차 실증사업을 추진할 계획이다.

△민간기업도 바이오차 상용화 투자
지대로농업회사법인는 세종특별시에서 지자체 축산부서, 축산업, 분뇨처리 관계자 등을 대상으로 고(高)수분 바이오패스(가축분뇨, 유기성 폐기물, 슬러지 등)를 위한 건조일체형 열분해 탄화기(바이오차 제조기)에 대해 공동으로 시연회를 개최했다.

탄화기는 운전과정에서 생산되는 자체 열원(가스)를 사용하기 때문에 경제적 측면의 연료비 절감과 생산된 바이오차(숯)의 수익화도 가능하다. 

가축분뇨 관련 악취 해소와 탄소 제로정책에도 기여함과 동시에 토양량 등에  축산계 전반과 농업에 더할 나위 없이 유익한 역할을 감당할 것으로 예상된다.

이번에 시연된 설비는 쉽게 조작할 수 있는 기계장치 위주(복합건조장치, 열분해 탄화기, 대기오염방지)로 설계다. 또한 용량도 소규모에서 대규모까지 다양하게 제작이 가능해 단일 축산농가부터 축산단지 단위, 공동자원화시설 규모의 대용량까지 수요자의 요구에 따라 설계제작이 가능하다는 장점도 가지고 있다.

탄화기로 제조된 바이오차(숯)는 토양의 산도(pH)조정, 연작피해 예방, 병충해 감소, 산성화된 토양중화, 생육촉진, 낙과 및 부패방지, 저장성(신선도 유지), 음이온 원적외선 발산으로 강력한 흡착을 통해 하우스내 가스 흡수제거, 발근력 신장 강화(보통대비 150% 신장)에 효과가 있는 것으로 알려졌다.

효과적인 탄소저감 대책으로 주목받는 바이오차(Biochar)를 국내 최초로 상용화한 회사가 있어 눈길을 끈다.

경남 양산시에 있는 보일러 제조업체로 유명한 ㈜경동개발이 효과적인 탄소저감과 가축분뇨 처리 대책으로 주목받는 바이오차(Biochar)를 국내 최초로 상용화했다. 

경동개발은 2011년 목재를 활용한 바이오차를 개발한 후에 제품화하는데 성공했으며, 최근 들어 가축분뇨를 원료로 한 바이오차 개발에도 주력하고 있다. 지속적인 연구개발과 시설 확충을 통해 지금은 세계 최대 규모인 연간 3만t 생산이 가능한 설비를 구축했다.

가축분뇨를 원료로 만드는 바이오차는 가축분뇨 처리, 온실가스 감축 등의 공익적 목적으로 생산·사용된다. 

이 때문에 경동개발은 현재 농림축산식품부가 실행하고 있는 토양개량제 지원사업이나 유기질비료 지원사업과 같이 바이오차 관련 지원사업도 추진해야 한다고 강조하고 있다.

경동개발은 바이오차가 오랜 기간 시비 끝에 과실류, 엽채류 등의 성장과 생체량 증가 효과가 있다는 것을 자체 실험을 통해 입증했다.  

가축분뇨 바이오차는 바이오차의 경우 유기질비료나 화학비료에 비해 원료 가격 경쟁력이 높아 제품가격 또한 상대적으로 낮을 것으로 전망돼 경제적으로 유리할 것으로 경동개발은 전망하고 있다.