성남 바이오차는 유기성 원료를 산소가 제한된 환경에서 열분해해 얻는 다공성 고체 탄소인 숯(Char)과 같은 형태로, 높은 수분 및 양분 보유력과 흡착·완충 특성으로 토양 물리·화학성 토질개선에 쓰인다. 또한 글로벌 온실가스 감축시장에서 유기탄소의 장기적인 토양저장과 조림사업 활용을 통한 온실가스 감축(NDC)의 핵심자원으로 부상하고 있다.

상추. 왼쪽이 바이오차 20%(흙 80%), 오른쪽은 흙 100%

토마토. 1/2번이 바이오차 20%/40%, 3번이 흙 100%

무. 1/2번이 바이오차 20%/40%, 3번이 흙 100%

이피에스리소스(EPSresource, 대표 김민석)는 하수슬러지 기반 바이오차에 대한 식물 재배시험과 물질 안전성 평가를 진행한 결과, 토지개량 효과와 안전성 지표에서 모두 긍정적인 결과를 확인했다고 밝혔다.

회사는 농촌진흥청 지정 시험연구기관인 이시스리서치에 상추, 무, 토마토, 고추에 대한 바이오차 토지개량재의 식물재배시험을 비료등록용 시험방법 기준으로 의뢰했다.

그 결과, 시험작물의 초장, 엽장, 엽폭 생체중, 엽수, 뿌리길이 등에서 바이오차 무(無)처리구에 비해 바이오차 처리구의 우수한 효과를 확인했다.

상추 재배시험에서 바이오차 20%·40% 혼합구의 39일차 생체중은 무처리구 대비 각각 약 27.4%, 49.6%로 증가했고, 타 작물에서도 우수한 효과가 발현됐으며, 비해(독성) 증상은 전 구간 ‘없음’으로 나타났다.

시험 전·후 토양 분석에서는 유효인산이 kg당 355.85mg에서 최대 1386.8mg으로 약 3.9배 증가해 식물 성장에 도움을 준 것으로 조사됐으며, 악취실험에서 원물인 건조 하수슬러지는 심하게 악취가 났으나 바이오차는 없었다.

다만 바이오차는 중금속 함량분석에서 구리(Cu)가 794.5mg/kg으로 다소 높은 것으로 측정됐는데, 하수슬러지의 발생원 특성에 기인한 것으로 판단된다.

물질 안전성 지표도 개선됐다. 원료인 건조 하수슬러지 대비 바이오차의 중금속 용출분석에서 구리(Cu)가 1.119→0.032mg/L로 약 97% 줄었고, 총석유계탄화수소(TPH)는 1076.5mg/kg→불검출(ND)로 전환됐다. 또한 미세플라스틱 총 검출수는 545→34개로 약 94% 감소했다.

이로써 난 처리성 물질인 건조 하수슬러지를 바이오차로 전환했을 때 토양 및 지하수오염에 대한 우려가 상당 부분 해소되며, 토지개량재로의 활용에 대한 긍정적인 가능성을 확인하게 됐다. 또한 바이오차는 지자체 하수처리시설에서 발생하므로 원료수급의 문제가 없으며, 저비용으로 대량 생산이 가능하다는 것도 장점이다.

한편 이피에스리소스는 최근 ISCC PLUS 인증을 취득했다. 하수슬러지·음식물류·축산분 등 Bio-circular 원료를 연속 열분해 단일 공정으로 전환해 바이오가스·바이오원유·바이오차를 동시에 생산하는 체계로, 글로벌 공급망의 지속가능성·추적가능성(CoC)·물질수지(Mass Balance)·GHG 관리 요건을 충족했다.

김민석 이피에스리소스 대표는 “하수슬러지 바이오차의 국제 ISCC 인증 획득으로 생산 공정와 자원 가치가 향상됐다. 이는 지자체의 유기성폐기물 처리문제 해소와 지속가능한 저탄소 자원 확보 및 온실가스감축목표(NDC) 향상을 의미한다. 앞으로 고 비용에 자원순환이 없고 2차 환경오염이 발생하는데 그마저 시설포화 문제에 직면한 소각이나 매립을 대체할 지속가능한 탄소중립 자원화 솔루션으로 사업을 추진하겠다”고 밝혔다.

이피에스리소스 소개

이피에스리소스는 난 처리성 유기성폐기물(하수슬러지, 음식물찌꺼기, 축산분, 커피박 등)을 자체 개발한 연속 열분해 기술을 이용해 지속가능한 탄소중립 바이오자원(합성가스/원유/Char(숯))으로 전환하는 사업을 추진하는 스타트업으로, 바이오연료(합성가스/원유)는 온실가스 배출원인 화석연료를 대체하고, 바이오차(Char)는 유기탄소(C)의 토양저장과 온실가스 흡수 식물성장 촉진의 토지개량재로 사용된다. 지자체의 건조 하수슬러지 기술실증(TRL-7)을 완료하고 최종 상용화 시범사업(TRL-8)을 추진 중이다. 본 기술을 통해 글로벌 골칫거리인 유기성폐기물의 처리난 해소와 지속가능한 탄소중립 자원확보로 인류 과제인 온실가스 감축(Net-Zero)에 새로운 방안을 제시한다.