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바이오가스 시장 동향과 유량계

바이오가스의 시장성 증가로 인한 정확한 바이오가스양 측정의 중요성 대두

바이오가스 플랜트가 안정적으로 운영되기 위해서는 반드시 발효 온도, 가스 압력, 생산되는 가스양 등의 다양한 공정 한도가 점검되어야만 합니다. 그 중에서도 바이오가스양을 정확하게 측정하는 것은 생산공장의 효율성을 결정하고 보장된 발효 공정을 진행하는 데 중요한 역할을 합니다. 실제로 시장에 제공되고 있는 유량계들은 바이오가스의 양을 정확하게 측정하는 데 어려움이 있으며, 가스 및 메탄 함량(%)을 측정할 수 있는 엔드레스하우저의 초음파 유량계 Prosonic Flow B200은 그에 대한 해결책이 될 수 있습니다.

현재 발생되고 있는 모든 바이오가스의 약 93%가 대기로 방출되고 있으며, 바이오가스를 에너지로 변환하여 사용하는 것은 향후 거대한 시장성을 가지고 있습니다. 환경 보호국에 의하면 미국에는 현재 200개 이상의 바이오가스 프로젝트가 있으며, 세계적으로는 1,000개 이상의 프로젝트들이 현장에서 전기를 생산하거나 그리드 판매용으로 사용되고 있습니다.

현재 국내에는 하수 처리, 매립지, 음식물 쓰레기 등을 포함하여 총 123개의 바이오가스를 생성해내는 혐기성 소화 플랜트가 있으며 19개가 추가로 더 공사 중에 있습니다. 또한, 국내의 바이오 에너지 생산량은 지난 5년간 7.3%에서 15.1%로 꾸준히 증가하였으며, 바이오 및 폐기물 에너지의 생산량은 국내 대체 에너지 중에서 가장 큰 비중을 차지하고 있습니다. 이처럼 바이오가스는 국내외적으로 시장성이 크지만, 그에 상응하는 제약조건과 단점들 또한 고려하지 않을 수 없습니다.

바이오 가스 관련 규정

교토 의정서에 의해 제정된 글로벌 온실가스 배출권 거래 산업은 지구 온난화 가속화에 원인이 되는 온실가스 배출량을 줄이기 위해 시작되었습니다. 이렇게 온실가스와 관련된 국제 규정들은 가스 측정을 필요로 하며, 정확한 가스 배출량 측정은 바이오가스 프로젝트의 높은 투자수익률과 직결됩니다. 관련 프로젝트들이 규정을 준수하면 벌금을 면제받거나 탄소배출권을 획득할 수 있으며, 몇몇 나라의 경우에는 금전적으로 지원을 받기 때문입니다.

아직 우리나라의 경우에는 다른 나라에 비하여 탄소배출량과 관련한 규제가 많지 않은 편입니다. 하지만 고유가 및 국제적 환경규제 강화와 더불어 온실가스 감축 의무대상국으로 편입되었고 바이오가스 생산 및 에너지화 기술 개발의 필요성이 증대되고 있습니다. 또한, 이미 지난 해 국무회의를 통해 온실가스 배출권 거래제도 기본계획이 확정되었기 때문에 일정 규모 이상의 온실가스를 배출하는 산업 및 발전 기업들은 중장기적으로 배출권거래제를 활용하기 위해 바이오가스에 관심을 두고 플랜트 효율성을 높이는 데에 주력해야 합니다.

바이오가스에 적용 가능한 솔루션

산업용 바이오가스 플랜트는 대부분 다양한 출처에서 자재를 공급받기 때문에 바이오가스를 측정하는 것은 무척 복잡한 어플리케이션 중 하나입니다. 특히, 측정하고자 하는 가스는 습성일 수 있거나 구성비가 다를 수 있고, 황화수소를 지니고 있기 때문에 부식의 가능성이 있으며, 보통 저압 및 저속 상태 (1~3m/s)에 있다는 어려움이 있습니다.

보통 바이오가스는 보다 쉬운 유량 측정을 위하여 CHP 엔진이나 보일러에서 타오르기 전에 압력이 가해지는 공정과정을 거칩니다. 바이오가스는 다양한 종류의 유량계로 측정할 수 있으며, 그 중에서도 열질량계는 가장 흔히 사용되는 바이오가스 유량계 중 하나입니다. 바이오가스 측정 시 추가적인 온도 compensation 장비가 필요 없고, 저압 하락 및 높은 턴다운 등의 다양한 장점을 가지고 있습니다.

하지만 열질량계는 반드시 안정적인 가스 구성분을 필요로 하므로 건성 가스 측정에 가장 적합합니다. 초음파 유량계는 바이오가스 산업에서 점점 선호도가 높아지고 있으며, 그 이유는 저압 가스, 습성 가스, CHP 엔진과 보일러 등의 다양한 어플리케이션에서 적용이 가능하기 때문입니다.

초음파유량계 B200의 특장점

그 중에서도 가스 및 메탄 함량(%)을 측정할 수 있는 엔드레스하우저의 초음파 유량계 Prosonic Flow B200은 바이오가스 플랜트가 안정적으로 운영되기 위해 필요한 발효 온도, 가스 압력, 생산되는 가스양 등의 다양한 공정 한도가 잘 점검될 수 있도록 바이오가스양을 정확하게 측정합니다.

이 초음파 유량계는 시장에 제공되어 온 다른 유량계들과 달리 바이오가스, 쓰레기 매립 가스, 발효 가스의 양을 정확하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 파이프에 들어있는 메탄 함량 (%)까지 측정할 수 있습니다. 가스 분석계를 추가로 구매/설치할 필요없이 Prosonic Flow B200 하나로 메탄 가스 분석까지 가능해졌습니다.

또한, 바이오가스 공정에서의 특징인 저유속, 저압 공정에서도 측정할 수 있는 초음파 원리이며, 최신 센서 기술이 적용되어 변동이 많은 공정 상태에서도 습성 가스 및 함진 가스를 높은 정확도로 측정 가능하며, 가스 조성비에 상관없이 최저압 가스 상태에서 측정할 수 있습니다. 이는 모두 기존의 유량계들이 제공하지 못한 장점들입니다.

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