탄자니아 농촌지역 내 소규모 바이오가스 시설 재가동 효과 평가: 실내 대기질 개선 및 소화액 비료로써의 활용 가능성

Abstract

청정에너지에 대한 접근은 여전히 많은 개발도상국에서 중요한 과제로 남아 있으며, 탄자니아를 포함한아프리카에서는 여전히 목재 등의 바이오매스를 주요 가정용 연료로 사용하고 있다. 탄자니아는 2014년 농촌전역에 약 12,000개의 바이오가스 플랜트를 설치하였으나, 현재 대부분은 시설 운전이 중지된 상태이며, 이와더불어 현재 다양한 보건 및 자원 관련 문제에 직면해 있다. 따라서 본 연구는 탄자니아에 설치된 기존 소규모바이오가스 시설의 재가동이 가져올 보건 및 농업적 이점을 평가하기 위해, 아루샤(Arusha) 지역 Jiro 마을을대상으로 실내 대기질 평가 및 소화 슬러지의 농업용 비료 사용 가능성을 비교 분석하였다. 실내 대기질 평가는바이오매스 또는 바이오가스를 사용하는 가정의 PM₁₀ 농도를 비교하여 진행되었으며, 바이오매스를 사용하는가정 내 PM₁₀ 농도는 평균 16,452 μg/m³로 WHO 권고 기준보다 약 365배 높은 수준으로 나타났다. 반면, 바이오가스를 사용하는 가정에서는 PM₁₀가 미검출되었다. 또한, 소화 슬러지의 농업용 비료로서의 사용 가능성평가는 상추를 대상으로 소화액 기반 비료를 활용한 작물 생장 실험을 수행하였으며, 소화액과 화학비료의단독 조건 및 다양한 비율로 혼합한 혼합비 등 총 6가지 처리 조건에서 식물 생장 성능을 평가하였다. 그결과, 소화 슬러지는 화학비료보다 잎 생장이 더 우수했으며, 혼합 조건에서는 소화액과 화학비료를 9:1로혼합한 조건에서 가장 균형 잡힌 생장 효과가 나타났다. 이는 소규모 바이오가스 시설의 운영은 실내 대기오염과 관련된 건강위험을 줄이는 동시에 농촌지역 내 농가를 위한 화학비료의 대체 자원으로써 활용될 수 있음을보여준다. 따라서, 소규모 바이오가스 시설의 재가동은 탄자니아 농촌지역의 공중보건, 에너지 활용성 및 농업생산성 향상에 있어 가장 효율적인 해결책으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.