[논문]국내 바이오매스 잠재 가용자원을 이용한 바이오 연료 생산량 및 온실가스 감축효과 분석

서교; 김태곤; 이정재

doi:10.5389/ksae.2010.52.4.035

문제 정의

둘째, 쌀과 함께 생산되는 부산물로써 비료나 가축 잠자리 짚으로 많이 사용되어온 볏짚은 셀룰로오스계 바이오매스 (cellulosic biomass)로서 잠재적으로 에탄올 생산이 가능하며 에탄올 생산 과정에서 부수적으로 발생하는 전기에너지의 판매까지도 가능 하다. 기존의 셀룰로오스계 바이오매스인 옥수숫대 (corn stover)와 스위치그라스 (switchgrass)를 통한 에탄올 생산관련 연구를 바탕으로 볏짚을 통한 잠재적 에탄올 생산량과 온실가스 (GHG, Greenhouse gas) 저감량을 평가해 보았다.
바이오연료를 생산할 수 있는 바이오매스는 매우 다양하나, 본 연구에서는 현재 국내에서 상업적 규모의 시설운영이 가능한 생산잠재력을 기준으로 선정한 쌀, 볏짚, 소 분뇨, 음식물쓰레기를 대상으로 생산가능한 바이오연료를 평가해보고 이를 통한 환경개선 기대효과를 온실가스 저감효과를 바탕으로 평가해 보았다. 자료는 도별 단위의 쌀 생산량과 가축분뇨 발생량, 음식물 쓰레기 발생량을 바탕으로 하였으며 연료전환 및 생산량은 현재 보고된 많은 연구 자료를 바탕으로 하여 추정하였다.
자료는 도별 단위의 쌀 생산량과 가축분뇨 발생량, 음식물 쓰레기 발생량을 바탕으로 하였으며 연료전환 및 생산량은 현재 보고된 많은 연구 자료를 바탕으로 하여 추정하였다. 본 연구는 향후 국내의 바이오연료 개발 방향과 관련한 길을 제시하는데 의미가 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 지역별 바이오연료 생산 잠재력과 이를 통한 환경개선 효과 (온실가스, 이산화탄소 equivalent value)를 일인당 쌀 소비량 감소로 인해 예상되는 잉여 쌀의 양과 쌀 생산량을 통해 환산된 볏짚 생산량, 각 지역별로 사육되는 소에서 추정되는 분뇨량, 일인당 음식물쓰레기 발생량을 바탕으로한 음식물 쓰레기 발생량을 바탕으로 평가해 보았다.
본 연구에서는 현재 생산가능한 잠재적 바이오매스를 바탕으로 이를 바이오연료로 생산하여 기존의 연료를 대치하는 경우 얻어지는 환경적 이익을 평가해 보았다. 에탄올의 경우 기존의 휘발유를 바이오가스의 경우에는 기존의 디젤버스를 바이오가스를 이용한 CNG 버스로 각각 대체하였을 경우를 가정하여 환경개선효과를 추정하였다.
현재 미국의 경우 옥수수 에탄올 1 갤런 당 41 센트라는 보조금을 지급하고 있으며 이는 에탄올 판매가격의 25 %에 해당하는 금액이다. 연간 필요한 국내 쌀 소비량을 산정하고 이를 충족시킨 이후 발생하는 잉여생산량을 바탕으로 한 에탄올 생산량을 평가해 보았다.

가설 설정

본 연구에서 소 분뇨에서 추출한 바이오가스의 70 % (Monnet, 2003), 음식물 쓰레기로 생성하는 바이오가스의 73 % (Zhang et al., 2007)가 메탄이라고 가정하였다. 하지만, 바이오가스의 메탄 함량은 50 %에서 75 % 사이로 다양하므로, 각각에 대해 CH₄ 함량을 10 % 적은 60 %와 63 %로 가정했을 경우 추정되는 환경개선효과를 대체가능한 디젤량을 바탕으로 평가해 보았으며 결과는 Table 2와 같이 정리하였다.
음식물 쓰레기로부터 추출 가능한 에너지량을 계산하기 위하여 환경부 환경통계포탈의 2006년 기준 도별 음식물 쓰레기 발생량을 이용하여 2008년 도별 연간 음식물 쓰레기 발생량을 추정하였다. 본 연구에서 음식물 쓰레기의 수분함량 (MC, moisture content)과 총 고형물 대비 휘발성 고형물의 비율 (VS/TS)은 각각 85 %로 가정하였다 (Zhang et al., 2007). 이에 따라 1 kg의 음식물 쓰레기에서 약 84 리터의 메탄을 생산가능한 것으로 산정하였다.
이론적으로 볏짚 1 Mg당 459 리터의 에탄올을 얻어낼 수 있고, 본 연구에서는 이론치의 70 % 수준으로 생산 가능할 것으로 가정하여 계산하였다. 생산된 에탄올이 에너지로 환산하는데는 ORNL 자료를 인용하여 1 리터당 21.2 MJ로 가정하였다 (ORNL, 2010).
0" data-jsonlen="5402" id="hwpEditorBoardContent">본 연구에서는 현재 생산가능한 잠재적 바이오매스를 바탕으로 이를 바이오연료로 생산하여 기존의 연료를 대치하는 경우 얻어지는 환경적 이익을 평가해 보았다. 에탄올의 경우 기존의 휘발유를 바이오가스의 경우에는 기존의 디젤버스를 바이오가스를 이용한 CNG 버스로 각각 대체하였을 경우를 가정하여 환경개선효과를 추정하였다.

GHG 저감효과는 현재 생산가능한 잠재적 바이오매스를 바탕으로 이를 바이오연료로 생산하여 기존의 연료를 대치하는 경우 얻어지는 환경적 이익을 바탕으로 평가하였다. 에탄올의 경우 기존의 휘발유를, 바이오가스의 경우에는 기존의 디젤버스를 바이오가스를 이용한 CNG 혹은 LNG 버스로 각각 대체하였을 경우를 가정하여 환경개선효과를 고려하여 계산하였다.

4 kg의 볏짚이 생산된다고 가정하였다 (Kim and Dale, 2005b). 이론적으로 볏짚 1 Mg당 459 리터의 에탄올을 얻어낼 수 있고, 본 연구에서는 이론치의 70 % 수준으로 생산 가능할 것으로 가정하여 계산하였다. 생산된 에탄올이 에너지로 환산하는데는 ORNL 자료를 인용하여 1 리터당 21.

볏짚의 잠재 생산량은 도별 쌀 생산량을 기준으로 추정하였다. 추정한 쌀 생산량을 바탕으로 1 kg의 쌀이 생산될 때, 1.4 kg의 볏짚이 생산된다고 가정하였다 (Kim and Dale, 2005b). 이론적으로 볏짚 1 Mg당 459 리터의 에탄올을 얻어낼 수 있고, 본 연구에서는 이론치의 70 % 수준으로 생산 가능할 것으로 가정하여 계산하였다.

제안 방법

GHG 저감효과는 현재 생산가능한 잠재적 바이오매스를 바탕으로 이를 바이오연료로 생산하여 기존의 연료를 대치하는 경우 얻어지는 환경적 이익을 바탕으로 평가하였다. 에탄올의 경우 기존의 휘발유를, 바이오가스의 경우에는 기존의 디젤버스를 바이오가스를 이용한 CNG 혹은 LNG 버스로 각각 대체하였을 경우를 가정하여 환경개선효과를 고려하여 계산하였다.
각 도별 소 마리수를 기준으로 발생될 분뇨를 추정하였으며 분뇨에 포함된 수분과 휘발성 고형물 중량을 추정하였다. 바이오가스에 포함된 메탄의 함량은 천연 가스에 포함된 함량보다 적으며 천연 가스의 경우에는 90 % 이상의 메탄을 함유하고 있으므로 바이오가스에서 발생되는 메탄의 양만으로 디젤 대체량을 추정하였다.
소 분뇨를 통해 생산가능한 바이오가스 생산량은 각 도별 소 마리수를 통해 추정하였다. 각 도별 소 분뇨량은 소의 무게에 따라 다양하며 포함되는 수분함량에 따라 휘발성 고형물 (Volatile solids, VS) 양도 다양하므로 소의 무게에 따른 평균 분뇨 발생량과 평균적인 수분함량 및 TS/VS 비율을 통해 발생가능한 양을 추정하였다. 또한, 가축분뇨의 종류에 따라 추출 가능한 바이오가스량과 CH₄ 함량이 다른 점도 고려하였다.
현재 스웨덴에서는 바이오가스를 사용한 버스를 이용하고 있으며 점차 그 수가 늘어나고 있다. 기존의 연구보고서를 바탕으로 바이오가스 버스를 사용하는 경우의 환경개선효과를 살펴보았다. CNG 버스와 디젤버스의 연료효율은 각각 1 갤런 당 3.
본 연구에 이용된 많은 변수의 경우 국가나 지역 혹은 기술 수준에 따라 많은 차이가 있을 수 있다. 따라서 발생 가능한 불확실성을 반영한 경우 생산 가능한 에너지양과 환경저감효과를 산정하여 비교해 보았다. 에탄올은 생산 가능량을 이론적 비율로 70 % 수준으로 고려하여 계산하였으나 60 %와 80 %로 달라지는 경우의 결과와 비교해 보았다.
각 도별 소 마리수를 기준으로 발생될 분뇨를 추정하였으며 분뇨에 포함된 수분과 휘발성 고형물 중량을 추정하였다. 바이오가스에 포함된 메탄의 함량은 천연 가스에 포함된 함량보다 적으며 천연 가스의 경우에는 90 % 이상의 메탄을 함유하고 있으므로 바이오가스에서 발생되는 메탄의 양만으로 디젤 대체량을 추정하였다.
이미 미국을 포함한 많은 국가에서 휘발유와 에탄올을 섞어 자동차 연료로 사용하고 있으며 현재 북미에 수출되는 대부분의 차량의 경우에는 10 %까지 에탄올이 혼합된 연료의 사용에 문제가 없도록 제작되고 있다 (Hawaii State Energy Office, 2009). 볏짚을 이용한 에탄올의 온실가스 저감효과는 같은 셀룰로오스계 바이오매스인 스위치그라스와 옥수숫대의 경우 얻을 수 있는 온실 가스 저감량을 바탕으로 평가하였다. 스위치그라스와 옥수숫대의 전 처리공정상에서 배출하는 온실가스 수지는 각각 1리터의 에탄올 당 489 g과 330 g의 CO₂ 환산가스량으로 나타났다 (Spatari et al.
본 연구에서 평가한 잠재적 바이오매스를 대상으로 에너지 도별 잠재 에너지 지도를 TJ 단위로 작성하였으며, 결과는 Fig. 5에서 보는 바와 같다. 바이오에너지 생산을 통한 잠재적 GHG 저감량을 함께 표시하였으며, 경기도, 충청남도, 전라남도, 경상북도가 가장 잠재적 에너지 생산량이 큰 것으로 나타났다.
, 2007). 소 분뇨 처리를 통한 온실 가스 저감 효과를 계산하기 위하여 고형물로 변환하는 과정에서 저감되는 CH₄의 양을 같은 양의 온실가스에 해당하는 CO₂ 무게로 변환하여 구하였다 (Beet et al., 2002). 소 분뇨와 음식물 쓰레기를 이용하여 바이오연료를 생산하는 경우 각각 연간 566와 643 Gg GHG 저감효과를 기대할 수 있으며 이 가운데 처리과정에서 얻어지는 환경개선효과가 전체 저감량의 96 %와 93 %을 차지하고 있어 유기폐기물의 처리를 통한 연료생산의 경우 직접적 형태의 배출량 저감뿐 만 아니라 간접적 형태의 잠재적 온실가스 저감을 기대할 수 있음을 보여주고 있다.
소 분뇨를 통해 생산가능한 바이오가스 생산량은 각 도별 소 마리수를 통해 추정하였다. 각 도별 소 분뇨량은 소의 무게에 따라 다양하며 포함되는 수분함량에 따라 휘발성 고형물 (Volatile solids, VS) 양도 다양하므로 소의 무게에 따른 평균 분뇨 발생량과 평균적인 수분함량 및 TS/VS 비율을 통해 발생가능한 양을 추정하였다.
에탄올은 생산 가능량을 이론적 비율로 70 % 수준으로 고려하여 계산하였으나 60 %와 80 %로 달라지는 경우의 결과와 비교해 보았다. 소 분뇨와 음식물 쓰레기 처리를 통해 생성할 수 있는 바이오가스의 경우에는 바이오가스에 포함된 메탄가스 함량의 변화에 따른 생산량 변화를 고찰하였다.
따라서 발생 가능한 불확실성을 반영한 경우 생산 가능한 에너지양과 환경저감효과를 산정하여 비교해 보았다. 에탄올은 생산 가능량을 이론적 비율로 70 % 수준으로 고려하여 계산하였으나 60 %와 80 %로 달라지는 경우의 결과와 비교해 보았다. 소 분뇨와 음식물 쓰레기 처리를 통해 생성할 수 있는 바이오가스의 경우에는 바이오가스에 포함된 메탄가스 함량의 변화에 따른 생산량 변화를 고찰하였다.
에탄올의 휘발유에 대한 에너지량 비율 (0.72)을 고려하여 에탄올이 기존의 휘발유를 대치하는 경우를 기준으로 온실가스 저감효과를 평가하였다 (Kim and Dale, 2005a). 이미 미국을 포함한 많은 국가에서 휘발유와 에탄올을 섞어 자동차 연료로 사용하고 있으며 현재 북미에 수출되는 대부분의 차량의 경우에는 10 %까지 에탄올이 혼합된 연료의 사용에 문제가 없도록 제작되고 있다 (Hawaii State Energy Office, 2009).
음식물 쓰레기로부터 추출 가능한 에너지량을 계산하기 위하여 환경부 환경통계포탈의 2006년 기준 도별 음식물 쓰레기 발생량을 이용하여 2008년 도별 연간 음식물 쓰레기 발생량을 추정하였다. 본 연구에서 음식물 쓰레기의 수분함량 (MC, moisture content)과 총 고형물 대비 휘발성 고형물의 비율 (VS/TS)은 각각 85 %로 가정하였다 (Zhang et al.
0" data-jsonlen="5402" id="hwpEditorBoardContent">잉여 쌀을 이용한 잠재 에너지량은 연평균 잉여 쌀 생산량을 추정하여 계산하였다. 잉여 쌀 생산량은 연간 생산되는 도별 쌀 생산량을 바탕으로 총 생산량을 계산한 후 일인당 연간 쌀 소비량과 인구를 통해 환산된 소비량을 통해 계산하였다. 우리나라 2008년 한해의 쌀 생산량은 4백8십만 톤이며, 일인당 쌀 소비량은 75.
잉여 쌀을 이용한 잠재 에너지량은 연평균 잉여 쌀 생산량을 추정하여 계산하였다. 잉여 쌀 생산량은 연간 생산되는 도별 쌀 생산량을 바탕으로 총 생산량을 계산한 후 일인당 연간 쌀 소비량과 인구를 통해 환산된 소비량을 통해 계산하였다.
바이오연료를 생산할 수 있는 바이오매스는 매우 다양하나, 본 연구에서는 현재 국내에서 상업적 규모의 시설운영이 가능한 생산잠재력을 기준으로 선정한 쌀, 볏짚, 소 분뇨, 음식물쓰레기를 대상으로 생산가능한 바이오연료를 평가해보고 이를 통한 환경개선 기대효과를 온실가스 저감효과를 바탕으로 평가해 보았다. 자료는 도별 단위의 쌀 생산량과 가축분뇨 발생량, 음식물 쓰레기 발생량을 바탕으로 하였으며 연료전환 및 생산량은 현재 보고된 많은 연구 자료를 바탕으로 하여 추정하였다. 본 연구는 향후 국내의 바이오연료 개발 방향과 관련한 길을 제시하는데 의미가 있을 것으로 생각된다.
, 2007)가 메탄이라고 가정하였다. 하지만, 바이오가스의 메탄 함량은 50 %에서 75 % 사이로 다양하므로, 각각에 대해 CH₄ 함량을 10 % 적은 60 %와 63 %로 가정했을 경우 추정되는 환경개선효과를 대체가능한 디젤량을 바탕으로 평가해 보았으며 결과는 Table 2와 같이 정리하였다.

성능/효과

GHG를 감축할 수 있으며 처리과정의 감축효과를 포함하는 경우 64만 톤의 CO₂ eq. GHG를 줄일 수 있을 것으로 평가되었다. 음식물 쓰레기의 경우에는 관리를 통한 효과적인 이용을 하는 경우 연간 59만 톤의 온실가스 저감효과를 기대할 수 있다.
둘째, 쌀과 함께 생산되는 부산물로써 비료나 가축 잠자리 짚으로 많이 사용되어온 볏짚은 셀룰로오스계 바이오매스 (cellulosic biomass)로서 잠재적으로 에탄올 생산이 가능하며 에탄올 생산 과정에서 부수적으로 발생하는 전기에너지의 판매까지도 가능 하다. 기존의 셀룰로오스계 바이오매스인 옥수숫대 (corn stover)와 스위치그라스 (switchgrass)를 통한 에탄올 생산관련 연구를 바탕으로 볏짚을 통한 잠재적 에탄올 생산량과 온실가스 (GHG, Greenhouse gas) 저감량을 평가해 보았다.
5에서 보는 바와 같다. 바이오에너지 생산을 통한 잠재적 GHG 저감량을 함께 표시하였으며, 경기도, 충청남도, 전라남도, 경상북도가 가장 잠재적 에너지 생산량이 큰 것으로 나타났다. 이들 지역은 국내에 존재하는 석유화학단지의 위치와 일치함을 고려할 경우, 운송비 절감 등의 부수적이 효과를 기대할 수 있다.
3 m³/kg VS 이며 이에 포함된 메탄 함량은 55-85 % 정도로 추정할 수 있다 (Monnet, 2003). 본 연구에서는 소의 경우 총 고형물 (TS) 발생량은 15 %, 휘발성 고형물 (VS) 함량은 80 %, 추출 가능한 메탄량은 VS기준 17.5 %로 추정하였다.
셋째, 가축분뇨와 음식물쓰레기는 바이오가스의 생산이 가능한 바이오매스로서 축산분뇨와 음식물쓰레기의 처리와 에너지 생산을 통해 사회적 편익증진과 환경보호라는 두 가지 가치를 동시에 만족시킬 수 있다. 음식물 쓰레기의 경우 바이오가스 생산 잠재력이 클 뿐 만 아니라 중국의 경우 이미 소규모의 혐기성 소화시설 (Anaerobic digestion)이 보편적으로 이용되고 있으며 그 수는 지속적으로 증가하고 있다 (Yu et al.
, 2002). 소 분뇨와 음식물 쓰레기를 이용하여 바이오연료를 생산하는 경우 각각 연간 566와 643 Gg GHG 저감효과를 기대할 수 있으며 이 가운데 처리과정에서 얻어지는 환경개선효과가 전체 저감량의 96 %와 93 %을 차지하고 있어 유기폐기물의 처리를 통한 연료생산의 경우 직접적 형태의 배출량 저감뿐 만 아니라 간접적 형태의 잠재적 온실가스 저감을 기대할 수 있음을 보여주고 있다.
재적 총 볏짚 생산량은 약 6백만 톤 정도로 추정되며, 이를 통한 에탄올 생산량은 이론적 추정치인 70 %를 기준으로 약 19억 리터로 추정된다. 이를 볏짚과 같은 셀룰로오스계 에탄올 (cellulosic ethanol)인 옥수숫대와 볏짚의 휘발유 대비 MJ 당 환경저감 효과를 바탕으로 추정해 본 온실가스 저감효과는 약 310만 톤 (CO₂ equivalent)으로 산정되었다 (Appendix A).

후속연구

0" data-jsonlen="6637" id="hwpEditorBoardContent">재생에너지에 대한 세계적 관심이 증대되는 가운데 특히 바이오매스를 이용한 바이오연료의 생산과 이용은 화석연료에 대한 대안으로서 관심이 증가하고 있으며 현실성이 높은 것으로 평가되고 있다. 또한 바이오연료의 생산은 바이오매스를 생산하는 농촌지역의 소득증대와 활력증대에 기여할 것으로 전망된다. 바이오 연료는 화석연료에 대한 의존성을 저감시켜 줄 뿐만 아니라 지구온난화에 영향을 주는 이산화탄소 배출감소에 대한 탄소 배출권도 확보할 수 있다.
볏짚 사용을 통한 에탄올의 생산이 가져올 환경개선효과는 그 잠재력이 상대적으로 다른 자원에 비해 높은 것으로 나타났으나 볏짚의 다른 이용에 대한 대치효과를 포함할 필요성이 있으며, 사용된 데이터의 대부분이 국외 자료에 의존한 변수가 많아 국내환경에서 연구된 자료를 이용하여 보다 현실적인 연구결과의 도출이 필요할 것으로 판단된다.
GHG를 저감할 수 있을 것으로 기대된다. 볏짚의 경우에는 식량자원의 직접적 이용이 아니라는 장점이 있으나, 사료나 비료 사용을 대치할 추가적인 질소 비료나 사료생산에 따른 영향에 대한 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.
쌀을 이용한 에탄올 생산의 경우 지속적인 농업의 자족적인 생산기반인 쌀의 가격유지 및 에탄올 생산과 판매에 따른 부가가치 증대 측면에서 매우 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대된다. 볏짚의 경우 연구자별 추정 변환 비율에 따라 연간 17 ~ 22억 리터의 생산이 가능하며, 이를 휘발유를 대치하는 연료로 사용하는 경우 273 ~ 355백만 Mg의 CO₂ eq.
볏짚량은 쌀 생산량을 이용하여 추정하기 때문에 쌀 생산량이 많은 전라남도와 충청남도가 잠재량이 크며, 전라북도와 경상북도가 그 뒤를 이었다. 우리나라 대규모 정유단지가 울산 (경상북도), 여수 (전라남도), 대산 (충청남도)인 점을 고려하면, 볏짚을 이용하여 생산된 에탄올을 근처 석유화학단지에서 가공하여 E10과 같은 혼합유로 활용 가능할 것으로 기대된다.
4는 음식물 쓰레기를 활용하여 기대되는 잠재 에너지및 온실가스 저감량을 도시화한 것으로 인구수에 비례한 결과를 보여주고 있어서 수도권 지역에서 많은 에너지와 온실가스 저감을 기대할 수 있다. 인천 지역에 국내 4~5위 수준의 석유화학단지가 존재하고 있음을 고려할 때, 음식물 쓰레기를 이용하여 생산된 바이오디젤을 소화해 낼 수 있을 것으로 기대한다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	미국의 경우에는 옥수수를 기반으로 한 에탄올의 생산으로 실현하고 있는 목표는 무엇이 있는가?	첫째, 쌀은 국내에서 생산되는 최대 주곡으로 전체 곡물생산량의 86 % 이상을 차지하고 있으나 매년 일인당 쌀 소비량의 감소로 인해 시장가격이나 재고에 대한 염려가 많다 (Yonhap news, 2010; SBS news, 2010). 미국의 경우에는 옥수수를 기반으로 한 에탄올의 생산으로 통해 높은 옥수수시장가격의 유지와 함께 농촌보조금의 지급을 통한 농촌 활성화라는 두 가지 목표를 실현하고 있다. 현재 미국의 경우 옥수수 에탄올 1 갤런 당 41 센트라는 보조금을 지급하고 있으며 이는 에탄올 판매가격의 25 %에 해당하는 금액이다.
	볏짚의 특징은 무엇인가?	둘째, 쌀과 함께 생산되는 부산물로써 비료나 가축 잠자리 짚으로 많이 사용되어온 볏짚은 셀룰로오스계 바이오매스 (cellulosic biomass)로서 잠재적으로 에탄올 생산이 가능하며 에탄올 생산 과정에서 부수적으로 발생하는 전기에너지의 판매까지도 가능 하다. 기존의 셀룰로오스계 바이오매스인 옥수숫대 (corn stover)와 스위치그라스 (switchgrass)를 통한 에탄올 생산관련 연구를 바탕으로 볏짚을 통한 잠재적 에탄올 생산량과 온실가스 (GHG, Greenhouse gas) 저감량을 평가해 보았다.
	바이오가스 생산에 이용하고 남는 잔류물은 가공되지 않은 가축분뇨에 비해 어떤 장점이 있는가?	현재 음식물 쓰레기는 약 68 %, 가축분뇨는 약 87 %가 퇴비화 등으로 재활용되고 있으므로 수거된 자원을 바이오연료로 전환하여 이용한 후 남는 잔류물을 비료화하여 이용하는 경우 추가적인 경제적 효과와 함께 현재 발생되는 문제에 대한 해결방법을 제시할 수 있다. 현재 퇴비로 전환된 음식물 쓰레기와 가축분뇨의 경우 판매처를 찾기가 어려울 뿐만 아니라 비료화 하는 과정에 추가적인 에너지가 투입된다는 점이 문제로 지적되고 있으며, 바이오가스를 생산하고 남는 잔류물은 가공되지 않은 가축분뇨에 비해 질소환원율이 우수하며 초산염 침출이나 악취발생이 적다는 장점이 있는 것으로 보고되고 있다 (Seo, 2005). 영국의 바이오가스 생산시설 케이스보고서에 따르면 연간 5,000 톤을 처리하는 시설에서 4,320 톤의 바이오비료를 생산하여 농가에 공급하고 있으며, 이는 처리된 음식물쓰레기의 약 86 %가 다시 더 효율이 높은 비료로 재생산됨을 의미한다 (Friends of the Earth, 2007).

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