1) 폐전자제품을 취합하는 사업
가정이나 직장에서 사용하다 폐기한 전자 폐기물을 수거하는 용역 사업, 고물상 사업 등이 이 영역에 속한다. 나라마다 사업 주체의 규모는 다양하지만, 사업의
속성은 도시 및 산업 시설에서 발생하는 다양한 전자 폐기물들을 지정된 장소에 취합하는 것이며 회수 물류의 역량이 사업에 크게 강조된다.
2) 폐전자제품을 분류하는 사업
일반적으로 독성 폐기물과 같은 위험성 폐기물들은 지정 폐기물로 정의되어 따로 관리되고 있다. 반면 대부분의 전자제품 폐기물들은 일괄적으로 회수되는 지역이 많다. 분류사업(Sorting)은 일괄적으로 취합된 전자폐기물들을 그 속성에 따라 분리하는 사업이다.
3) 리사이클링(Recycling) 사업
전자제품 폐기물에서 가치가 있는 물질을 선별하여 재활용하는 것이 앞서 설명한 도시광업 사업의 대표적인 예이다. 폐전자제품이 가지고 있는 금속자원에 대한 추출 및 정련, 가공까지의 연관 사업 전반을 어우르며 기존의 물성을 분해하여 재활용하는 원료 재생산 사업도 리사이클링의 영역이다.
4) 독성물질 처리사업 독성물질 처리사업은 기존의 전자제품 폐기물 속에 함유되어 독성물질이나 폐전자제품을 리사이클링 할 때 발생할 수 있는 유독성 물질을 특수처리하여 환경오염을 최소화 시키는 사업을 말한다. 도시광업의 경제 규모 도시광업의 규모는 우리나라 전자산업과 자동차산업의 크기와 비례한다.
우리나라에서만 한 해 배출되는 폐기물량을 보면 폐건전지(3,000톤/년), 폐컴퓨터(100만대/년) 폐촉매 (98,000톤/년), 폐전자기기(6,000톤/년), 폐휴대폰(1000만대/년)이며,약 60만대 이상의 자동차가 매년 폐차되고 있고, 2020년까지는 그 수치들이 매년 30%이상 증가할 것이라고 한다. 이런 규모의 폐기물량 증가는 도시광업의 사업경제성을 높이기에 충분한 물량이며, 폐기물 자체의 증가, 도시화의 진전,회수 물류의 고도화로 인해 사업성이 급부상하고 있는 산업분야다. 특히 아직 인당 폐기물량이 적은 개발도상국을 사업 대상에 포함시킨다면 아주 빠른 속도로 그 경제규모를넓혀갈수있는전망있는유망산업이기도하다. 2007년은 전 세계 인구 중 도시 거주민이 절반을 넘어서는 역사적인 해였다. UN의 통계에 따르면 1950년 도시 인구는 7.3억 명에 불과 했으나 50여 년 만에 약3.5배가 증가하여 전 세계 인구의 절반을 차지하게 된것이다. 이러한 급격한 도시화의 진전은 폐기물 배출의 지역집중 현상을 심화시킨다. 이와 더불어 도시의 우월한 운송 인프라와 과학적 물류 관리가 결합되고, 산재된 폐기물을 최소 비용으로 최대한 빨리 모을 수 있는 회수 물류 시스템이 생겨나므로 인해 도시광업이 가진 잠재력이 매우 크다고 할 수 있다. 도시광업에서 경제적 이윤을 창출해 내는 가장 큰 부분은 폐가전제품 안에 들어 있는 희유금속들에 대한 재생산이다. 휴대폰 한 대에서 나오는 금속들은 그 종류와 희소성이 매우 높게 평가되고 있다. 휴대폰 스피커에서는 네오디뮴, 칩 세라믹 콘덴서에서는 은, 티탄, 바륨, 납, 니켈, 지르코늄 등이 나오고, 칩코일에서는 동이, 액정에서는 인듐, 주석, 동, 규소가 추출될 수 있으며, 카메라에서는 동과 니켈, 금을 뽑을 수 있다. 이밖에도 칩 탄탈 콘덴서의 경우 탄탈과 은, 망간이 추출되고, 버튼 전지에서는 리튬이, 플라스틱에서는 안티몬이, 버튼에서는 철과 니켈, 크롬, 금이, IC에서는 금, 은, 동, 규소, 갈륨, 비소 등을 추출해서 재활용할 수 있다. 이밖에 적외선 LED, 모터, 칩, 유리에폭시, 합금, 이어폰, AC잭 등 거의 모든 휴대폰 부품에서 금속을 추출해 재생할 수 있다고 한다. 휴대폰 한대에서는 통상 금 0.02g 이 추출되고, 은이 0.14g, 니켈이 0.27g, 텅스텐이 0.39g, 팔라듐이 0.005g 나온다. 일본의 물질재료연구소가 2007년에 추정한 바에 따르면, 일본 도시광업의 금 축적량은 약 6,800톤에 이른다. 이는 전 세계 매장량인 4만 2,000톤의 16%에 달하는 양으로 세계 최대의 금 자원국인 남아프리카공화국에 매장된 6,000톤을 웃도는 규모다. 마찬가지로 은은 약 6만 톤으로 현재 세계 매장량의 23%, 액정텔레비전이나 태양전지에 사용되는 희귀금속인 인듐은 약 1,700톤으로 세계 매장량의 38%가 일본의 전자 제품 속에 있다고 한다. 또한 구리나 백금과 같은 금속은 현재 매장량 기준으로 세계 3위 이내에 들 정도의 양이 묻혀 있다. 광석 채취의 효율성을 생각해보면, 도시광업 금속의 경제적 매장량 수준은 기존의 광산에 비해 상대적으로 더 높다고 말할 수 있다. 도시광업의 전자폐기물은 금속 함유비율이 매우 높기 때문이다. 도시광업의 중요성 폐기물의 배출 규모가 아무리 크다 하더라도 경제적 가치가 작다면 그 의미가 퇴색될 것이다.
도시광업이 주목되는 또 하나의 이유는 매장 자원의 경제적 가치가 날로 증가하고 있다는 점이다. 그 이유는 도시광업에서 주로 취급하는 희유금속(Rare Metal)의 가치가 매우 높기 때문이다. 희유금속은 지각 내에 존재량이 적거나 지리적으로 편재되어 추출이 제한된 금속광물자원을 통칭한다. 일본의 경우 리튬, 인듐 등 31종을 선정하고 있고, 미국은 33종, 한국은 35종의 광물을 희유금속으로 정의하여 분류하고 있다. 이러한 희유금속은 소량을 첨가하여 소재의 기능을 다양하게 결정지을 수 있는 핵심 물질 역할을 하고 있기 때문에 산업화가 고도화될수록 더 많이 사용되는 특징을 가지고 있다. 즉, 철강이 모든 산업의 기반이 된다면 희유금속은 고부가 전자산업 등의 기반이 되는 자원인 것이다. 고기능화를 향한 신제품 개발이 계속적으로 진행됨에 따라 희유금속을 이용한 제품의 수가 비약적으로 증가하고 있다. 예를 들어 희유금속을 사용하는 전자 제품의 대표적인 예인 플랫 패널과 디지털카메라의 출하량은 2002년 대비 각각 20배와 50배 성장했다. 실제로 일본의 희유금속 시장은 2003년 1.18조 엔에서 4년 만에 약 3배가 성장한 3.3조 엔으로 커졌다. 이러한 성장 추세는 앞으로 더욱 가속화 될 것으로 예상된다. 희유금속의 수요는 급증하는 반면, 공급의 증가는 어려움이 따르고 있는 실정이다. 기본적으로 수요는 직선의 형태를 띠고 증가하지만, 공급은 새로운 광산 개발이나 제련소 가동에 의해 성장하기 때문에 계단 형태를 보인다. 단기적으로 수급의 밸런스를 맞추는 것이 쉽지 않다. 무엇보다도 공급량 자체를 획기적으로 늘리지 못하는 한계가 존재한다. 희유금속은 채취 가능 매장량이 적거나 기술적으로 추출하는 것이 쉽지 않은 금속이다. 더구나 매장된 지역이 산재되어 있어 광산을 발견할지라도, 경제적 채산성이 부족한 경우가 많다. 희유금속 생산국의 공급 제한 및 수출 제한 정책 또한 자원의 희소성을 높이는 요인이다. 이는 기본적으로 희유금속이 경제성을 가진 규모로 매장되어 있는 곳이 편재되어 있기 때문이다. 예를 들어 희유금속 중 인듐 등 7개 광종은 상위 5개국의 생산량이 전 세계 생산의 90% 이상을 차지하고 있고, 희토류(Rareearth element)의 경우에는 중국이 전 세계매장량의 98%을 보유하고 있다. 이러한 상황에서 중국을 위시한 자원 보유국의 경제 발전은 희유금속에 대한 보호 움직임을 강화시키고 있다. 중국은 종래 수출을 촉진할 목적으로 희유금속에 대한 수출증치세 환급제도를 도입해왔었지만, 2004년 1월 환급률을 인하한 것을 시작으로 2006년 9월에는 대부분의 금속에 대해 수출증치세 환급제도를 폐지하고 오히려 수출부가세를 적용하고 있다. 2007년 2월에는 일부 희유금속 종목에 한해 외국 기업에 의한 투자를 금지함으로써 희유금속의 국외 유출을 막고 있다. 우리나라에서는 지질자원연구원의 정진기 박사팀이 개발한 친환경 습식회수기술이 도시광업의 신기술로 각광을 받고 있다. 최근에 개발한 이 기술은 염소가 금속을 녹이는 성질을 이용한 것으로, 침출율이 99%나 되는 아주 높은 금속 회수기술이다. 기본적인 과정은 전기판이 설치된 반응기에 염산을 넣고 전기분해해 염소를 만든 후 염소가 폐전자제품 인쇄회로기판(PCB)의 금속들을 침출시키는 방법이다. 이 기술의 장점은 금속회수에 사용됐던 염소들이 다시 염산으로 돌아가 회수가 되는 친환경적인 기술이며, 기타 귀금속에 대한 회수도 동일 반응기 내에서 이루어지기 때문에 공정의 단순화를 가져온 점을 높이 살 수 있다. 이 밖에도 미생물인 박테리아를 이용해 금속을 추출해내는 방식이 있는데, 이 방식은 수소이온지수가 4정도로 박테리아가 생존하기에 적당한 조건을 갖춘 반응 기속에 PCB를 넣어주면 박테리아가 계속 분열을 하며 금속이 녹아나오게 하는 기술이 있다. 국내 도시광업 동향 지식경제부는 2009년 7월 도시광업의 활성화를 위해 관련 기업의 산업단지 입지규제를 완화하고 그에 필요한 연구개발을 지원하는 내용의‘도시광업활성화 정책 패키지’를 마련했다. 이 정책의 주된 내용은 해외로 수출되는 금속폐기물을 내수로 전환시켜 희소금속에 대한 자체 재활용률을 20%정도로 높인다면 연간 3조 734억원정도의 무역수지를 개선할 수 있으며, 산업원료로 활용되는 금속자원의 30%를 도시광업에서 충당하면 연 150만톤의 이산화탄소 배출을 줄일 수 있다고 한다. 지경부는 이와 관련하여 조달청과 광물자원공사가 추출한 희소금속을 추가로 매입하게 했으며, 도시광업 기업이 국가산단에 입주할 수 있도록‘산업집적 활성화 및 공장 설립에 관한 법률’시행령도 개정하기로 했다. 이와 함께 도시광업 기업들이 원재료인 폐자원을 조달하기
쉽도록 수입관세를 낮추는 방안과 800억원의 연구개발비를 지원해 도시광업의 추출 기술 및 제련, 정련 기술을 개발하기로 했다. 한편 서울시는‘도시광업화사업’이란 이름으로 폐휴대폰, 폐소형 가전제품의 자원재활용 사업을 시작하였다. 이 사업을 통해 연간 1842억원의 생산효과를 거두고 8000명 이상의 고용창출을 기대했으며, 유기물 회수에서 발생하는 수익금으로 불우이웃돕기와 CO2를 줄이는 녹색성장사업에 사용하겠다고 밝혔다. 서울시는 이를 위해‘폰 기부 캠페인’을 펼치고 있으며, 수거된 휴대폰을 재활용 전문업체에 판매하여 발생된 수익금은 지역사회에 환원한다고 한다. 대형냉장고 같은 대형전자폐기물은 인터넷예약제를 통해 순회 수거 방식을 채택하고, 선풍기 같은 20여종의 소형가전제품은 처리수수료를 면제해줘 시민들이 폐전자제품을 쉽게 버릴 수 있도록 할 계획이다. 국내 대기업으로는 삼성전자가 1995년 녹색경영을 선언한 이후 단순한 환경규제 대응차원을 넘어 유해 물질에 대한 자발적 대체 활동까지 전개하고 있다. 95년‘LCA(전과정평가)기법’을 도입한 이래, 97년 에코디자인 수행을 위한‘환경대응 설계 매뉴얼 개발’, 2003년‘녹색구매시스템’도입, 2004년 부품자재 관련 협력사의 친환경 수준을 평가하는‘에코파트너 인증제도’를 운영하고 있다. 이런 제도들은 제작과정뿐 아니라 폐기물 관리까지 친환경시스템을 구현한 것으로 생산에서 폐기에 이르는 전 과정을‘친환경화’했다고 볼 수 있다. 또한 삼성전자는 환경부가 추진하고 있는‘생산자책 임재활용제도(EPR) ‘대상인 프린터, 복사기, 팩시밀리등의 친환경 처리를 위해 아산리사이클링센터에 월 8만대 규모의 재활용 처리시설을 구축했다. 금속자원 재활용에 대한 정부의 계획 환경부(장관 이만의)는 2009년 9월 22일 국무회의에서 지식경제부 등 관계부처(기획재정부·교육과학기술부·국방부·지식경제부·국토해양부) 합동으로 수립한「폐금속자원 재활용 대책」을 확정·발표했다. 이번대책을 수립하게 된 배경은 광물자원의 중국 등 소수국가 편중 및 금속 수요 증가로 인해 국제금속 가격 급등 및 자원무기화가 강화되고 있는 상황 하에서 한국은 세계적인 금속소비국이나 광물자원이 빈약하여 95%이상을 수입하고 있어 무역역조 심화, 수급불안 및 자원종속화 요인이 상존하고 있기 때문이다. 특히 국내 폐금속자원은 지속적으로 증가하고 있음에도 재활용이 저조하여 환경오염 및 자원낭비를 초래하고 있는 실정에 있어, 이에 국내 금속 자급률 제고, 국가경쟁력 강화 및 녹색성장 달성을 견인하는 동력으로 육성하기 위해 범정부 차원의 폐금속자원 재활용 대책(일명“숨은 금속 자원찾기 프로젝트”)을 추진하게 되었다고 한다. 환경부는 이 대책이 성공적으로 추진되면 '20년까지 총 112억불의 무역수지 개선, 총 1만6천여개 일자리 창출, 4,560억원의 매립비용 절감, 1,100천톤의 CO2 감축효과가 있을 것으로 전망된다고 밝혔다. 도시광업의 발전을 저해하는 장애물 도시광업 산업이 경제적, 친환경적인 효과가 크다 하더라도 실제 이 분야에서 성과를 만들어내는 기업들이 그렇게 많은 것은 아니다. 관련기술개발의 부족과 사업의 불안정성은 여전히 존재하며, 도시광업 산업의 성장과 발전을 저해하는 장애물들이 여전히 잠재해 있기 때문이다.
1) 폐전자제품 취합의 어려움
먼저 추정된 도시광업 규모가 실제 자원화로 이어지려면, 산재된 폐기물을 한 곳에 모아야한다. 일본의 도시광업 기업들은 재활용품과 처리시설에 대한 부정적 인식을 극복하기 위해 제품 브랜드화 전략과 지역발전 연계 사업을 추진하고 있다. 현재 우리정부에서도 생산자 책임재활용제도(EPR)를 도입하고 규제 대상 범위를 넓힘으로써 그 문제를 해결하고자 하고 있다.
2) 회수나 추출 후 폐기물 처리문제
철이나 알루미늄과 같은 기초 금속의 경우는 제품당 함유량이 많아 추출 후 처리 과정에서 부가적으로 처리해야 하는 폐기물 양이 적지만, 희유금속은 제품당 함유량이 적어 리사이클링 과정에서 따로 처리해야 할 폐기물 양이 상대적으로 많다. 예를 들어 120g의 휴대폰에 6.8mg의 금이 들어있다고 한다면, 1kg의 금을 회수하는데 17톤의 폐기물을 처리해야 하는 것이다. 폐기물 처리 밸류 체인을 완성한 대기업에게는 큰 문제가 되지 않지만, 중소형 기업들이 도시광업 사업을 영위함에 있어서 추출 프로세스에서의 부산물처리는 문제가 된다.
3) 원 폐기물 축소의 가능성
소비자의 행태와 제조사의 제품 혁신에서 기인하여 금이나 희유금속을 회수할 수 있는 폐전자제품이 줄어들수 있다. 휴대전화만을 예로 들어도 휴대전화기에 보존한 사진이나 메일 등의 기록을 추억으로 보관하려는 사람들의 심리가 날로 커지고 있고,개인 정보유출에 대한 두려움도 높아지고 있다는 것에 있다. 또한 다운로드 한 게임이나 음악 등이 저작권 보호 때문에 새로운 휴대 전화기로 옮길 수 없다는 것도 회수 실적 감소에 영향을 미치고 있다고 판단된다. 또한 제조 기업에서 생산, 설계 단계에서 희유금속 비율을 줄이고자 부단한 혁신을 하고 있다는 점도 궁극적으로 도시광업 사업에 부정적으로 작용한다.
4)불법으로 수출하는 업자 증가
수출을 통한 자원유출을 막을 수 있는 법적 근거가 없으며 자원순환법에 의해 관리되지 않아 폐기물 국가간 이동 처리를 둘러싸고 국가간 환경분쟁 및 통상마찰 우려가 있다. 도시광업 사업은 단순 폐기물 처리 사업이 아니라 고도의 제련 기술을 요구하는 기술형 사업이다. 우리나라의 경우 석유탈황촉매인 몰리브덴이나 바나듐의 경우 폐촉매를 고순도 물질로 재정제 할 수 있는 업체가 없는 실정으로 대부분 일본으로 수출한 후 재수입을 한다. 개별 금속의 고순도 재정 단계를 넘어 복합 광물을 한꺼번에 제련하는 기술은 사업의 수익성과 직결됨에도 불구하고 현재 수준은 매우 낮은 것이 사실이다. 대부분의 폐기물 업체가 자체 R&D 개발 역량이 부족한 영세업체라는 점에서 문제의 심각성이 있다. 도시광업 사업이 기술형 사업임을 분명히 인지하고, 관련 대기업 및 정부, 학계가 적극적으로 함께 머리를 맞대어 기술 개발 혁신을 만들어야 한다. 기술 개발 없이는 매출 규모를 달성할지라도 수익성확보가 어려울 것이기 때문이다. 또 하나는 회수 등의 인프라 구축과 물류활성화 측면에서 국가적 지원이 필요하다. 취합의 문제, 부산물 처리의 문제, 처리 대상의 감소에 대응하기 위해 생산자책임재활용제도의 확대뿐만 아니라 소비자의 회수를 독려하는 인센티브제도와 규제, 생활 폐기물 처리 수준의 물류체계 구축 등의 제도적 지원이 요구된다. 도시광업을 자리잡게 하기위해서는 기업과 정부의 노력과 더불어 시민 사회의 성숙한 의식 전환이 필요하다. 기업들도 부정적 인식을 바꾸기 위해 많은 노력을 해야 하지만, 시민 사회 스스로가 환경의 중요성에 공감하고 폐기물의 재활용에 대한 열린 마음을 가져야 한다. 환경보호와 경제성 확보를 목표로 시민사회와 정부, 기업이함께 문제를 해결해 나간다면 도시광업 산업의 미래는 우리가 기대하는 것 이상으로 밝을 것이다
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