폐기물 에너지화는 말 그대로 버려지는 쓰레기를 고체연료로 제조하거나 특수한 공정을 통해 에너지를 얻는 기술이다.
이 중 생분해성 자원화 기술은 쓰레기를 분해하거나 발효시켜 가스를 비롯한 에너지원을 얻는 것으로 목질 바이오메스를 비롯한 바이오연료 기술이 이에 포함된다.
열적처리 및 에너지 회수 기술은 쓰레기에서 다시 에너지를 뽑거나 연소시켜 열을 얻는 기술로 소각기술과 열분해 및 건류기술, 매립지 가스 등이 있다.
현재 우리나라는목질 바이오메스와 가축분뇨 가스화 등 생물학적 원료를 이용하는 기술과 폐기물을 이용하는 폐기물 자원화 기술 두 가지가 추진중에 있다.
목질 바이오메스는 가구 및 목재사업에서 버려지는 폐목재를 이용하며, 가축분뇨 자원화는 축산농가에서 나오는 가축들의 배설물들 이용하는 것으로 두 방법 모두 생물학적 처리를 거쳐 에너지를 얻는 기술이다.
이에 반해 폐기물 에너지 회수기술은 각종 쓰레기에 박테리아 등 분해성 효소를 투입, 분해시 생성되는 메탄가스와 같은 에너지원을 얻는 기술과 폐기물 자체에 화학적 처리를 통해 에너지를 뽑거나 연소가 쉬운 형태로 재가공해 에너지를 얻는다.
산림청과 농림축산부에서는 오래 전 부터 목질 바이오메스와 가축분뇨 자원화 기술을 추진, 실용화를 앞두고 있으며, 수도권매립지관리공사에서는 폐기물을 이용한 에너지화 기술을 중점적으로 추진하고 있다.
생활폐기물 에너지화 정책
환경부의 생활폐기물 에너지화 정책방향은 폐기물 처리를 통해 환경오엄을 줄이고 대체에너지를 확보, 화석연료 사용 억제로 지구 온난화에 기여한다는 목적을 가지고 있다.
이를 위해 먼저 소각장 폐열 에너지화 사업을 추진, 38개 대형 생활폐기물소각장 발생 폐열)의 89.3%를 이용해 약 1,500억원의 원유대체효과를 발생시키고 작년 3월부터 가동을 시작한 수도권매립지 매립가스 발전소를 통해 200억원의 에너지 대체효과 연간 탄소 137만톤 저감하는 매립가스 에너지화 사업이 추진된다.
또한 소각폐열을 이용하기 어려운 지역의 폐기물중 가연성폐기물과 유기성폐기물을 분리해 폐기물 고형원료(RDF)를 생산하거나 바이오매스를 통해 에너지를 회수하는 MBT를 에너지화 사업과 음식물폐기물 폐수, 하수슬러지, 축산폐수, 목질류 등 유기성폐기물의 혐기성 소화를 이용하여 메탄 가스 또는 수소가스를 생산해 에너지를 회수하는 바이오가스 에너지화 사업 등을 추진할 방침이다.
이를 위해 환경부에서는 신기술개발사업인 에코스타사업으로 향후 5년간 700억원 정도 수준의 산․학․연 연구개발을 추진한다.
또한 산업자원부에서는 환경부의 신기술개발사업과 연계하여 소규모 발전 및 송전시설 기술, 소규모 집단에너지 이용기술, RDF 전용 발전 및 열병합시설 기술 등 생산된 폐기물에너지의 이용기술 개발을 추진하는 등 폐기물에너지화에 기술개발을 촉진하게 된다.
지자체의 사업지원 체계도 강화해 국고보조 대상 사업의 범위에 폐기물처리시설 뿐 아니라 폐기물처리시설에서 생산되는 가스 및 폐열의 에너지화 시설도 포함하고 에너지화 사업을 포함하는 폐기물처리시설 사업에 국고보조 우선순위 부여할뿐더러 지방비 부담분을 민간투자로 유치할 수 있도록 관련 정보 제공 및 민간투자자 알선 지원 체계가 운영된다.
한편 중앙정부에서 유기성폐기물 처리와 관련해 에너지화를 추진하는 부처, 생산된 에너지를 사용하는 부처가 체계적으로 협조해 중장기적 관련 투자가 낭비되지 않고 효율적으로 집행될 수 있는 협조체계가 구축된다.
이를 위해 환경부와 산업자원부, 농림부 등 관계부처간 협의체를 구성하고 학계, 산업계의 전문가 그룹이 자문그룹으로 참여하는 추진체계를 마련해 국가전략사업으로 추진한다.
이러한 배경에 힘입어 올해부터 각 지자체와 관련기관에서 에너지화 사업에 적극 참여하는 등 폐기물 에너지화 사업이 본격적으로 발동되고 있다.
수도권매립지관리공사 적극 참여
수도권매립지관리공사(사장 장준영)에서는 지난 4월 16일, 제3매립 예정부지에 위치한 자원화 시범시설 단지 내에서 이만의 환경부장관, 이경재 의원주민대표, 3개시․도 및 시공사 관계자 등 200여명이 참석한 가운데 가연성폐기물 자원화 시범사업 기공식을 가졌다.
이 사업시설은 2009년 11월에 준공을 목표로 반입되는 생활폐기물중 1일 200톤 규모의 가연성폐기물을 활용해 생활폐기물을 파쇄 선별 등 전처리(MBT)한 후 1일 100톤 규모의 고형연료(RDF)를 생산, 친환경적 쓰레기 처리화 에너지 자원화를 본격적으로 수행하게 된다.
폐기물 자원화에 가장 많은 노하우와 지원기반을 갖고 있는 인천의 수도권매립지관리공사는 수도권 쓰레기 매립시 발생하는 악취를 모으는 가스자원화시설을 통해 하루 50㎿의 전력을 생산해 매일 1억여원의 수입을 올리고 있다.
이곳에서 발생하는 전력은 연간 300억원 수준에 전량 한전에 판매되고 있으며, 월 200㎾급 사용기준으로 18만가구에 전력을 공급할 수 있는 규모다.
세계 최대 규모의 매립가스 가스발전시설인 이곳은 매립가스를 신재생에너지로 개발해 중유로 환산할 경우 50만배럴의 에너지수입 대체효과가 있으며 악취를 원천 제거하기 때문에 매립지 주변의 환경질을 획기적으로 개선하는 일석삼조의 효과를 얻고 있다.
현재 관련기관 중 가정 적극적으로 사업에 나서고 있는 수도권매립지관리공사는 그 외에 폐기물 전처리 과정에서 발생되는 유기숭분과 하수, 음식물 등을 이용, 하루 300톤 규모를 자랑하는 바이오가스화 시범사업을 추진중에 있다.
청정개발체제(CDM)사업을 추진해 작년 유엔기후변화협약에 등록, 연간 120만톤의 이산화탄소를 저감하고 있으며 고형연료화 및 바이오가수화 시설 등을 한곳에 집단화해 운영하는 종함단지 조성도 추진중에 있다.
가축분뇨화, 대우건설이 선두
대우건설의 이천 축산분뇨 바이오가스 열병합 발전시설은 국내 최초로 가축분뇨화 에너지시술을 상용화한 시설이다.
지식경제부의 신재생 에너지 시범 보급사업의 일환으로 추진된 시설은 대우건설이 1991년부터 연구를 시작, 대우건설만의 순수기술로 상용화에 성공한 것이다.
이 시설은 분뇨를 이용해 전력과 열을 생산하는 첨단설비로 하루에만 축산분뇨 20톤을 처리해 480㎾h의 발전량과 860Mcal의 열을 생산한다. 이 정도면 하루 230가구에 전력을 공급할 수 있는 양으로 대우건설은 충남 아산시와 하루 70톤 규모의 음식물 쓰레기와 하수 폐기물을 이용한 발전시설 건립 시범 프로젝트를 진행 중이다.
자자체도 발빠른 대응 나서
지역난방공사와 광주ㆍ나주지역 도시가스 업체인 해양도시가스가 속가능 에너지 체계 구축을 위한 협력 양해각서를 체결하면서 2만가구 규모로 조성되는 광주ㆍ전남 지역 혁신도시에 폐기물 가공연료인 RDF 등 신재생에너지와 함께 LNG를 활용해 에너지를 생산할 계획이다.
또한 강원도도 친환경 연료인 바이오메탄을 생산해 자동차연료로 사용하는 사업을 추진키로 스웨덴의 SBI社와 양해각서(MOU)를 체결했다.
강원도와 SBI는 이날 협약을 통해 도축장 부산물 등의 유기성 폐기물과 원주 하수처리장에서 발생하는 바이오가스를 메탄 97% 이상의 고순도로 정제하는 시설을 설치하기로 합의했다.
그 외에 가축 분뇨와 음식물 쓰레기에서 나오는 메탄을 이용, 전력을 생산하는 축분 혼합 공공처리시설을 가동하고 있는 경기도 파주시가 사업을 확장할 계획인 한편 포천시는 올 10월 완공을 목표로 영중면 영송리 일대에 하루 240t의 축산 분뇨를 처리할 수 있는 바이오가스 플랜트를 건설할 계획이다.
한국 환경자원공사 폐기물 에너지팀 함동수 연구원은 “현재 국내 여러 연구기관과 관련기관, 업체, 공사 등에서 폐기물 에너지화 사업을 추진, 연구 중”이라며 정부의 적극적인 지원화 맞물려 해외로 수출도 할 수 있는 기술로 진화중이라고 밝혔다.
전문가와 관련기관 종사자들은 폐기물 에너지화 사업은 에너지 의존도가 높은 우리나라가 꼭 추진해야 하는 사업이라며 신정부가 중점을 두고 시행하고 있으며 추진도 순조로운 만큼 만큼 앞으로의 전망은 밝다고 입을 모으고 있다.
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