[이슈] 제강 슬래그 유해성 정말 심각할까?

환경기술 및 환경산업지원법 인증으로 사용에 문제없어
황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2021-12-07 14:15:53
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[이미디어= 황원희 기자] 최근 새만금에 반입된 제강 슬래그가 심각한 환경 문제가 발생하고 있다는 지적이 나오면서 제강 슬래그 설치에 신중을 기해야 한다는 의견이 나오고 있다. 전북 새만금에서 지난해부터 새만금 육상태양광 공사가 진행되는 가운데, 공사 차량용 도로 건설을 위한 보조 기층 재료로 막대한 양의 제강 슬래그가 반입되면서 환경단체와 업체가 유해성 여부를 두고 첨예하게 대립하고 있는 것. 본지는 제강 슬래그 환경유해성 여부에 대해 알아보고자 한다.

 

철강 제조시 부산물로 발생하는 슬래그 

 

철강 제품 생산과정에서 철 1톤을 만들려면 슬래그(Slag)와 부생가스 등 약 500㎏의 부산물, 즉 찌꺼기가 발생한다. 쇳물을 만들 때 발생하는 슬래그는 철강 부산물중 가장 많은 양을 차지한다. 슬래그는 비료·시멘트 등 100% 유효 활용을 통해 환경과 자원 보존에 기여하고 있다. 

 

▲제강 슬래그 원자재(출처=포스코경영연구원)

포스코에 따르면 제조공정에서 나오는 부산물의 규모도 엄청나서 2018년 기준 2,423만 톤이 발생한 것으로 나타났다. 하지만 이 철강 부산물은 제철공정의 찌꺼기나 쓰레기, 폐기물에 그치지 않고 제각기 쓰임새를 갖고 있으며 그 용도에 맞게 재활용된다. 

 

대표적인 부산물인 슬래그는 철광석으로부터 철을 분리하고 남은 물질로 포스코 부산물 발생량 중 약 80%를 차지하는 것으로 나타났다. 슬래그는 어디에서 발생했는지에 따라 고로슬래그와 제강 슬래그로 구분되는데, 고로슬래그는 고로가 쇳물을 만드는 과정에서 발생한 암석 성분의 뜨거운 용융슬래그라 할 수 있다. 이를 밀폐된 설비에서 고압의 물을 분사해 급속 냉각 시켜 제조하면 모래 형상의 수재슬래그가 되고, 야드에서 서서히 냉각시키면 괴재슬래그가 된다. 제강 슬래그는 고로슬래그와 마찬가지로 전로나 전기로 등에서 쇳물을 정련하여 강을 만들 때 발생한다.

▲포스코 철강부산물 자원화 비율(출처 =포스코보고서)

포스코 철강 부산물의 거의 절반을 차지하는 고로슬래그는 특히 쓰임새가 다양하다. 이는 수재슬래그를 석회석 대신 사용해 친환경 시멘트를 만들 수 있다. 그밖에 수재슬래그의 친환경적인 활용 방법은 바로 규산질 슬래그 비료다. 규산은 벼의 성장에 필수적인 영양소인데, 슬래그에 규산이 다량 함유되어 있다. 따라서 이 슬래그를 이용해 비료를 만들면 벼가 튼튼해지고 토양의 산성화를 막을 뿐 아니라, 단백질 함량이 낮아져 밥의 식감도 좋아진다고 포스코 측은 밝혔다.

▲울릉도 남양리 연안에 설치된 포스코 트리톤 어초(출처= 포스코)

한편 제강 슬래그로 제작한 골재와 시멘트로는 인공어초 트리톤을 만든다. 우리나라에서는 연간 1,000만톤 내외의 제강 슬래그가 생산되고 있으며, 대부분은 도로용 골재나 공정 재투입 등으로 재활용된다. 또한 해저 퇴적물에서 오염물질 용출을 억제하는 복토 정화용, 인공어초용, 여과재, 응집재 등으로도 활용된다. 슬래그에는 해양 생태계에 유용한 칼슘과 철 등 미네랄 함량이 일반 골재보다 높다는 점에 착안한 것. 미네랄은 인공어초에 뿌리내린 해조류의 생장을 촉진함으로써 광합성을 통한 이산화탄소 고정 효과를 가져오고, 오염된 퇴적물과 수질을 정화한다. 해양에 서식하는 생물자원을 풍부하게 만들고 갯녹음 해역을 복원하는 효과도 있다. 2018년 포스코는 6,370톤의 제강 슬래그를 인공어초 1,418개 제작에 활용했다.

 

물과 반응시 강알칼리성으로 변해 

 

제강 슬래그의 제조 과정을 살펴보면 제강 슬래그가 생성될 때 큰 덩어리가 생기기 때문에 파쇄를 통해 일정규격으로 분쇄되면서 야적장에 야적이 되고 공기 중 노출과 살수를 통해 안정화를 하고 있다. 하지만 살수 과정을 통해 제강 슬래그와 반응한 물은 강알칼리성으로 변하고 이는 생태계에 해로운 영향을 끼친다. 제강 슬래그를 이용해 매립한 현장주변에는 백태 및 백탁수가 관찰되었다는 연구결과 보고도 있다.

 

한국토목섬유학회 측에 따르면 “이는 에이징을 통해 제강 슬래그에 포함된 유리석회(Free CaO)성분이 100% 제거되지 않았음을 뜻한다. 유리석회 성분이 100% 제거되지 않은 제강 슬래그를 골재로 사용할 경우 환경오염을 일으키는 원인을 제공 할 수 있기 때문에 반드시 이러한 문제점을 해결해야 한다”고 밝혔다. 

 

이와 관련해 지난 10월에 열린 환경부 국정감사에서 윤준병 더불어민주당 의원이 새만금에 반입된 제강 슬래그의 침출수를 측정한 결과 생물이 생존할 수 없는 강알리성으로 확인됐다고 밝혀 파장을 일으키기도 했다. 현장 슬래그를 채취해 함량 분석을 진행한 결과 일부 중금속도 발견됐다는 것. 

 

윤 의원은 국감장에서 새만금 공사 현장의 슬래그 침출수를 담고 밀봉한 유리통과 세종청사 인근 금강물이 담긴 유리통을 준비하고, 그 안에 미꾸라지와 금붕어를 넣어 물고기에 미치는 영향을 직접 보여주며 유해성 실험을 진행했다. 그 결과 새만금 공사 현장에서 가져온 물에 들어간 미꾸라지와 금붕어는 금세 몸부림을 치며 괴로워하는 모습을 보였고, 윤 의원이 이 물에 pH 측정 장치를 넣자 강한 알칼리성 용액임을 알 수 있었다고 알렸다. 

 

 

슬래그 골재 사용, 환경적합성 검증받아 

 

전북 새만금에서는 지난해부터 새만금 육상태양광 공사가 진행되는 가운데, 보조 기층 재료로 제강 슬래그 43만 톤이 반입되면서 바닥을 다지는 골재로 사용됐다. 환경단체와 업체가 유해성 여부를 두고 첨예하게 대립하고 있다.

▲새만금 조감도(출처=새만금개발청)

새만금개발청은 제강 슬래그는 물에 닿을 경우 유해물질을 뿜어낸다는 일부 언론보도에 대해 즉각 반박했다. 그에 따르면 “제강 슬래그는 ‘폐기물관리법’ 및 환경부의 ‘철강 슬래그 및 석탄재 배출 사업자의 재활용 지침’에 따라 건설공사 도로 기층재로 사용할 수 있다”고 밝혔다. 따라서 새만금 육상태양광 사업 지역에 설치된 제강 슬래그는 ‘환경 기술 및 환경산업지원법’에 따라 환경부 및 한국환경산업기술원에서 인증을 받아 환경에 문제가 없음이 입증됐고, 그 골재를 도로구간 보조 기층재로 사용했다는 것이다.

 

이와 관련해 지난 6월 전북도와 군산시, 환경단체, 도의원, 업체 등이 함께 보건환경연구원에 용출 및 성분 검사를 의뢰한 결과 납, 비소, 카드뮴, 수은, 시안, 6가 크롬 등에서 중금속이 검출되지 않았고 구리 역시 기준치 이하로 나타나 환경 유해성이 발견되지 않았다는 입장이다.

 

새만금개발청 측은 “일각에서 주장하는 제강 슬래그 침출수의 강알칼리성 여부를 확인하기 위해 수소이온농도(PH)를 분석한 결과, PH 7.8(약알칼리성)로 분석되어 침출수로 인하여 환경에 미치는 부정적인 영향은 없는 것으로 확인되었다”고 알렸다.

 

새만금에 반입된 제강 슬래그의 양이 과다할 뿐만 아니라 각종 위법 요소가 산재해 있다는 보도에 대해서도 제강 슬래그가 공사장 야외에 노출된 것은 공사 중인 상황으로 인한 것이며, 현재 도로공사 보조기층재로 시공한 제강 슬래그 상부에 쇄석골재(석산 돌을 품질기준에 맞게 가공한 것)를 시공 중에 있으며, 12월까지 공사를 완료할 예정이라는 것이다.

 

육상태양광에 사용한 제강 슬래그는 저지대를 매립하거나, 연약지반 처리를 위해 사용한 것이 아니라, ‘환경표지인증’을 받아 환경에 문제가 없는 것으로 검증된 골재를 도로구간 보조기층용 자재로 사용한 것으로, 시.도지사의 별도 인정이 필요한 사항이 아니라는 입장을 밝혔다.

 

 

국내 콘크리트 산업 주요대체재로 연구개발 

 

우리나라의 철강 슬래그의 산출량은 매우 막대(국내  1,700만톤, 세계  약 5억톤 이상)한 편이다. 또한 제강 슬래그는 그 화학적 조성과 미반응 유리석회 CaO(Free-CaO)의 높은 함량 때문에 높은 알칼리 침출수 등 환경적 우려가 크며 그 재활용이 제한될 수밖에 없다. 따라서 주로 단순 매립제로 이용, 대규모 야적장 및 장기 숙성이 요구되는 편이며 팽창현상에 의한 콘크리트 골재로의 사용 시 어려움도 많은 편이었다. 

 

전문가들은 “향후 철강 공업의 지속 가능한 발전을 위하여서는 철강 슬래그의 산출량의 저감 또는 친환경적 재활용이 해당 기업의 적극적인 연구 및 투자와 함께 정부의 행, 재정적인 지원이 매우 긴요하다”는 입장을 밝혔다. 

 

전문가들은 또한 “현재 국내외의 조강 능력을 고려하면, 이에 필연적인 철강 슬래그의 산출량의 급격한 증가와 이에 따른 환경적 압력의 상승을 생각하면 소재개발에 보다 많은 연구가 따라야 할 것으로 보인다. 이는 참으로 시급한 과제가 아닐 수 없다. 특히 현재 골재로의 사용에 어려움이 있는 제강 슬래그의 재활용에 대한 연구는 무엇보다 우선되어야 할 것이다. 그러나 이러한 막대한 양의 철강 슬래그는 좁은 국토와 높은 인구 밀도로 인하여 천연 골재의 부족에 시달리고 있는 국내 콘크리트 산업에 있어서는 중요한 대체재로서, 그 이용에 있어서 적절한 연구가 진행된다면, 크게 기대되는 물질이 될 수 있다”고 말했다.


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