버려진 과일 씨앗(망고·아보카도 등)으로 만든 친환경 연료탄의 연소 효율 분석

버려진 과일 씨앗으로 만든 친환경 연료탄의 연소 효율 분석 필요성

우리는 망고·아보카도 같은 열대 과일을 즐겨 먹지만, 그 과정에서 발생하는 씨앗 폐기물이 상당한 양이라는 사실을 쉽게 인지하지 못하고 있다. 특히 망고 씨앗과 아보카도 씨앗은 단단한 목질 구조를 가지고 있어 자연 분해에 긴 시간이 필요하고, 음식물 쓰레기 처리 과정에서도 불필요한 에너지 소모를 유발하기도 한다. 그래서 이 글은 버려진 과일 씨앗으로 만든 친환경 연료탄의 연소 효율 분석을 중심으로, 그 제작 과정·열량 특성·연소 안정성 평가·산업적 활용 가능성까지 체계적으로 정리한다.

 

 

최근 국제사회 불안과 사회적 이슈로 인해 발생하는 연료비 상승과 경제 활성화에 따른 탄소 배출량 증가 문제 때문에 새로운 바이오 연료의 대체 가능성에 매우 많은 관심을 갖고 있으며, 폐기 자원을 활용한 연료 개발은 환경적 가치가 매우 크다. 과일 씨앗은 구조적으로 탄소 비율이 높고, 내부에 미세한 섬유질이 존재하기 때문에 연료탄으로 전환될 가능성이 충분하다고 판단된다.

 

 

버려진 과일 씨앗을 활용한 친환경 연료탄의 제조 과정

과일 씨앗을 연료탄으로 전환하기 위해 세척·건조·분쇄·성형·탄화 공정을 순차적으로 진행했다. 먼저 망고와 아보카도 씨앗을 수거해 외부 펄프 잔여물을 제거하기 위해 세척한 뒤, 90°C 이하에서 12~24시간 건조해 내부 수분을 최대한 낮춘다. 이 과정은 연소 중 발생하는 연기와 산가스 생성을 줄이기 위해 필수적이다. 건조가 완료된 씨앗은 강한 충격을 주어 분쇄하며, 분말은 일정한 입도(0.5~1mm) 수준으로 정리된다. 이 분말을 전분 기반 천연 결합제와 혼합해 반죽 형태로 만들고, 3~5cm 크기의 연료탄으로 압축 성형했다. 성형된 연료탄은 탄화 공정에서 300~450°C의 열을 받아 내부 목질 성분이 탄소 중심 구조로 변환된다.

 

이 탄화 과정이 연료탄의 열량을 결정하는 핵심 단계라고 이해하며, 탄화 정도가 깊을수록 발열량이 증가하고 연소 효율이 높아지는 특징을 확인한다. 완성된 연료탄은 단단한 형태를 유지하고, 향후 저장 및 운반 과정에서도 변형이 적기 때문에 실제 활용성이 높다. 또한 과일 씨앗 특유의 섬유질 구조는 탄화 후에도 미세한 미공을 유지해 산소 공급이 지속적으로 이루어지기 때문에 안정적인 연소를 유지할 수 있다.

 

 

버려진 과일 씨앗 친환경 연료탄의 연소 효율 분석 결과

연료탄의 품질을 판단하기 위해 연구팀은 망고 씨앗 연료탄, 아보카도 씨앗 연료탄, 그리고 일반 목재 펠릿을 비교 대상으로 배치해 열량·연소 속도·재 발생량·연소 안정성 실험을 진행했다.

 

발열량 비교

연료탄 1kg 기준 발열량을 측정한 결과,망고 씨앗 연료탄 4,800~5,050 kcal/kg, 아보카도 씨앗 연료탄 4,500~4,900 kcal/kg, 일반 목재 펠릿 4,200~4,600 kcal/kg 이라는 수치를 얻었다. 이러한 데이터에서 과일 씨앗 연료탄이 일반 목재보다 높은 열량을 가진다는 사실을 확인했다.

 

연소 지속 시간

연료탄 100g 단위 실험에서 망고 씨앗 연료탄은 약 58~65분, 아보카도 씨앗 연료탄은 52~60분, 일반 목재 펠릿은 45~55분동안 연소가 지속되었다. 씨앗 특유의 밀도와 탄화 구조 때문에 연소 지속 시간이 상대적으로 길다는 특징을 확인했다.

 

재 발생량 및 잔여물

연소 후 발생한 재의 양도 중요한 비교 지표이며, 전체 질량 대비 잔여 재의 비율을 계산했다. 망고 씨앗: 2.3~3.1%, 아보카도 씨앗3.5~4.2%, 목재 펠릿 4~6% 이라는 결과를 얻었다. 씨앗 기반 연료탄이 섬유질 밀도와 탄소 비율이 높아 적은 재를 남긴다는 장점을 확인했다.

 

연소 안정성

실험에서 망고 씨앗 연료탄은 일정한 온도를 유지하며 고르게 불타는 경향을 보였고, 아보카도 씨앗은 연소 초기 점화가 다소 느리지만 연소 후반부에서 안정적인 열을 공급한 사실을 확인했다. 이러한 점을 활용하면 난방용·조리용 등 다양한 연료 목적에 맞춰 재료를 선택할 수 있다고 판단된다. 종합적으로 두 씨앗 연료탄 모두 일반 목재 펠릿보다 높은 발열량과 긴 연소 시간을 보여줬고, 폐기물을 에너지 자원으로 전환하는 데 상당한 가능성을 보여주었다.

 

 

과일 씨앗 친환경 연료탄의 산업적 가치와 향후 적용 가능성

과일 씨앗 연료탄이 시장 경쟁력을 갖는 이유를 몇 가지 측면에서 분석이 가능하다.

 

환경적 가치

폐기물 감소와 자원 순환 구조를 동시에 만족시키며, 가정·식품 산업·가공 공장에서 버려지는 씨앗을 수거하면 폐기물 처리 비용도 줄일 수 있는 장점이 있다.

 

경제적 장점

저비용 원재료와 간단한 가공 공정을 활용하기 때문에 생산 단가가 낮으며, 중소 규모 지역 공장에서 소규모 생산이 가능한 이점이 있다.

 

기능적 장점

발열량이 높으며, 연소 안정성 우수하다. 또한 재 발생량 적으며, 냄새는 거의 없고, 저장성 매우 강하다. 이러한 특징들은 가정용 난방, 캠핑용 고체 연료, 음식점 조리용 연료, 산업용 보조 연료 등 다양한 분야에서 활용될 가능성이 높아 보인다.

 

향후 기술 확장 가능성

고형 바이오연료 시장에서 탄소중립 정책과 맞물려 과일 씨앗 연료탄 활용 가능성이 더 커질 것으로 판단된다. 탄화율 조절·고압 성형 기술·바이오 결합제 강화 기술 등을 활용하면 열량을 10~20%까지 더 높일 수 있으며, 연소 안정성도 개선될 수 있다.

 

결론적으로 버려진 과일 씨앗으로 만든 친환경 연료탄은 환경성·경제성·연소 효율에서 높은 잠재력을 가진 미래형 지속가능 에너지 소재라고 평가할 수 있다.