미래를 본다  2021.10.07

#5. 폐기물 재활용∙에너지화의 가치

폐기물의 재활용과
에너지화 활성을 통한
탄소중립의 실현

매립 위주의 폐기물 처분 및
단순 소각 처분에서 탈피한 물질 재활용,
에너지 재활용은 이제 대세이다.

폐기물 매립에서 벗어나 폐기물의 자원화로 나아가다

2018년도 1월부터 자원순환기본법이 시행되었다. 자원순환기본법은 자원 순환율, 즉 재활용률과 최종 처분율을 산출하게 되어 있으며 모든 지자체와 사업장에서는 성과 관리 제도를 통하여 순환율을 높이고 최종 처분율을 낮추도록 유도하고 있다. 2018년 시행 이후 만 2년이 경과되었지만, 현재 자원 순환율과 최종 처분율에는 변동이 없다. 폐기물의 발생량이 많아졌으나 재활용이 활성화되지 않고 매립 및 소각량이 많아졌기 때문이다. 최근에 매립∙소각장 등 처리시설이 포화됨에 따라 폐기물 처리 비용이 상승하고 불법적으로 배출되거나 방치된 폐기물이 증가하면서 사회적인 문제도 심각해졌다.

폐기물 처리의 대세는 매립이 아닌 철저한 재활용이다

폐기물은 일상생활이나 기업 생산과정에서 발생이 불가피하다. 삶 속에서 편리를 추구하고, 기업에서 사업 확장을 통한 이윤을 추구하는 과정에서 폐기물의 양은 계속 증가하기 마련이다. 우리나라를 비롯한 세계 각국에서는 증가일로에 있는 폐기물을 관리하기 위해, 소비를 줄여 발생 억제(Reduce), 재사용(Reuse), 물질 재활용(Recycle), 에너지 재활용(Recovery)을 통해 매립 제로화(zero化)를 추구하는 4R 정책을 실시하고 있다. 폐기물 매립 제로화는 전 세계적인 추세다. 폐기물의 매립 자체가 먼 훗날 환경적 재앙으로 대두될 수 있다는 전제 하에 가연성 폐기물을 매립 금지하는 국가가 늘어나고 있다.

폐기물 처리 방법은 다양하며, 그 처리기술과 수준에 따라 국가의 수준 또한 결정된다. 폐기물 처리 방법은 크게 세 가지 유형으로 나누어 볼 수 있다. 1 유형은 에너지 회수를 적극적으로 하는 열병합 발전, 2 유형은 단순 소각과 매립의 병행, 3 유형은 매립을 기반으로 한다. 폐기물 소각을 통한 에너지 회수 여부에 따라 선진국과 후진국이 나뉘기도 한다. 많은 국가가 아직까지 매립에 의존하는 후진국형 처리 행태를 보이기도 한다. 향후 20~30년 후에는 폐기물 처리도 1유형의 열처리를 통한 적극적 에너지 회수 형태로 변화될 것이다.

우리나라의 폐기물 시설은 선진 기술을 도입하여 설치하고, 장시간 운전하며 시행착오를 통해 문제점을 해결하면서 기술을 축적해 왔다. 현재는 축적된 기술을 이용하여 후발 국가인 동남아시아, 아프리카, 남미 등에 타당성조사, 기본설계를 통한 기술을 제안하고 있으며, 해외 수출까지도 가능한 수준이 되었다.

폐기물 사업을 통해 환경과 사회에 기여할 수 있다

그럼에도 불구하고 우리나라의 폐기물 사정은 좋지 않다. 폐기물은 크게 생활폐기물과 사업장폐기물로 나뉜다. 앞서 언급한 대로 자원순환기본법 시행 후에도 매립 및 소각량은 증가하고 있다. 지자체장의 책임 하에 처리되는 생활폐기물의 경우, 수도권 매립지가 위치한 인천광역시에서 2025년부터 폐기물 반입을 금지하고 각 지자체별로 처리를 요구하고 있기도 하다. 서울특별시를 비롯한 지자체에서는 당면한 폐기물 문제를 타개하기 위해 중간처리(소각)를 할 수 있는 입지를 물색하는 중이기도 하다.

SK에코플랜트는 ‘1분만’ 캠페인 영상을 통해 폐기물 매립의 심각성을 알린다
(출처 : SK에코플랜트 공식 유튜브 채널)

사업장폐기물의 문제는 더욱 심각하다. 최근 사업장폐기물의 발생량이 크게 증가하고 있다. 사업장폐기물은 사업자가 직접처리(자가처리)하거나, 허가업자(위탁처리)를 통하여 처리해야 하는데 처리 가능한 시설이 부족하여 사회 문제로 대두되고 있다. 사업장폐기물 처리 시설의 증설이 어려운 까닭은 민간사업자가 시설 인허가 과정에서 주변 지역에 대한 영향 최소 방안을 강구하거나, 지역 주민의 수용성을 확보하기 어렵기 때문이다.

폐기물 처리시설은 국가 인프라에 속한다. 반드시 어딘가 설치되어야 하며, 당일 발생된 폐기물은 처리되어야 한다. 폐기물 처리가 되지 않고 적체될 경우 그 부담은 오롯이 국민에게 전가될 뿐이다. 사업장폐기물은 민간영역에서 처리해야 하는 것이므로 민간 재활용 산업 및 폐기물 처분 산업의 육성이 불가피하다. 폐기물처리시설은 ‘황금알을 낳는 거위’에 비유되기도 한다. 폐기물처리에 반드시 비용이 수반되고, 폐기물이 가진 부가가치를 잘 발굴하면 부대적 이윤 창출이 가능하기 때문이다. 즉 폐기물의 위탁처리비용을 징수하고, 부대적으로 유가성의 자원 재활용을 통해서 물질 혹은 에너지 회수를 극대화하면서 일거양득의 사업을 영위할 수 있다는 이점이 있다.

SK에코플랜트의 기술력으로 완성된 친환경 매립시설 집중탐구 영상
(출처 : SK에코플랜트 공식 유튜브 채널)

최근 ESG 경영 기조에 따라 환경과 연계된 기업의 사회적 책임을 강조하는 상황에서 SK에코플랜트를 비롯한 대기업이 폐기물사업 분야를 리드하는 것은 매우 반가운 현상이다. 폐기물 처리 사업은 환경에 대한 기여는 물론 사회의 궂은 일을 맡아서 한다는 공익적 측면이 있다. 또한 처리 과정 중 2차 오염이 수반될 가능성이 높으므로, 처리시설의 수용성을 확대해야 하는 것은 물론 끊임없는 기술 개발을 통해 2차 오염을 완전히 제거한 무(無)배출 시스템을 지향해야 한다. 이러한 까닭에 폐기물 처리 사업은 자본의 투자와 기술 축적이 필수적인데, 자본과 기술을 갖춘 대기업의 참여로 민간영역 소각시설과 매립시설에 대한 투자가 증가하고 있다는 점이 긍정적이다. 또한, 지금까지 중소기업이 기술을 개발하면 대기업이 그 기술을 편취하는 양상이 있었으나 이제는 중소기업과 대기업이 상생하는 구조로 향후 발전될 것을 예상해 볼 수 있다.

기후변화 극복을 위한 탄소중립의 실현은 폐자원 에너지화로

아울러 폐기물 처리가 반드시 폐자원 에너지화로 이어져야 하는 중요한 이유 중 하나는 전 지구적 당면 과제인 기후변화 위기 극복에 있다. 기후변화 위기 극복을 위한 온실가스 감축은 결국 탄소중립으로 이어진다. 이를 위해서는 화석연료의 사용을 줄이는 방향으로 가야 한다. 탄소중립의 핵심은 화석연료를 감축하는 것이고, 이를 폐자원 에너지로 대체하면 국가 경제에 기여가 가능하다. 이러한 측면에서 정부는 폐자원을 에너지 할 수 있는 길을 확장시켜야 하며, 폐자원 에너지화에 따른 온실가스 감축량에 대응한 인센티브를 줄 필요가 있다.

폐기물 처리에 있어 복합소재이자 오염된 폐기물로 걸림돌 취급을 받고 있는 폐비닐∙폐플라스틱은 폐자원 에너지화 기술을 통해 대체 고형연료로 재탄생할 수 있다. 안타깝게도 우리나라 신재생 에너지 관련 제도 상, 생물 유래 바이오 폐기물로 만들어진 고형연료에는 인센티브가 있으나 폐비닐이나 폐플라스틱처럼 화석연료 유래 폐기물로 만들어진 고형연료에는 어떠한 지원이나 인센티브가 없다. 화석연료 유래 폐기물로 만들어진 대체 고형연료는 연소과정에서 석탄보다도 2차 오염물질 발생이 적다. 때문에 미세먼지, 대기오염 등 계절적, 환경적 요인을 고려하여 영향이 없는 계절에 한해 석탄을 대체하는 연료로 사용하는 것도 하나의 방법이다.

폐플라스틱 열분해 기술 및 열분해시설 소개 영상
(출처 : 환경부 공식 유튜브 채널)

한편, 이와 같은 현실적 제한 때문에 폐비닐∙폐플라스틱을 효율적으로 대량 처리하고 쉽게 적용가능한 기술 개발에 관심이 집중되고 있다. 최근 주목받는 열분해기술은 폐비닐∙폐플라스틱을 열분해하는 과정에서 열분해유를 추출한다. 이렇게 추출된 기름은 품질을 보장할 수 없어 직접 사용은 어려우나, 원유를 정제하는 정유 공정에 혼합되어 재활용된다면 시너지 효과를 거둘 수 있다. 폐기물 열분해 기술을 꾸준히 연구해 온 중소기업들이 대기업과 협력 상생할 수 있다면 기술의 발전 또한 빠른 시간 내 이루어질 수 있으리라고 생각한다.

에너지 자립국으로 가기 위하여 폐자원 에너지화는 반드시 필요하다

우리나라는 에너지 자급률이 국가의 규모에 비해 극히 낮은 수준이다. 에너지 사용량의 94%를 수입에 의존하고 있다. 미래 국가 경쟁력은 식량과 에너지 자립에 있다고 본다. 식량과 에너지 자립이 이루어지지 않으면 국가 간 경쟁에서 뒤쳐질 수밖에 없다. 최근 원유, 석탄 등 화석연료 가격이 계속 상승 중에 있고, 세계를 강타한 글로벌 팬데믹을 통해 자원 희소성이 높아져 에너지 자립의 필요성은 계속 높아질 것이다. 동시에 기후변화에 대응하는 탄소중립 또한 대단히 중요한 목표다. 이 모든 상황을 헤쳐 나가는 데 폐자원 에너지화는 필수적인 과정이며, 화석연료를 대체할 수 있는 가용 자원 또한 100% 활용해야 한다. 매립 위주 폐기물 처분 또는 단순 소각 처분에서 탈피해 물질 재활용 및 에너지 재활용은 반드시 확대되어야 한다.

폐기물 재활용 및 에너지화 관련 기술을 축적하여 탄소중립 및 에너지 자립을 꾀하고, 나아가 동일한 고민을 하고 있는 전 세계 국가를 대상 시장 삼아 기술과 시스템을 수출하는 폐기물 사업의 미래 비전을 수립해야 할 때다.

글_배재근 교수 (서울과학기술대학교)