가연성폐기물 고형연료를 주목하라

편집국 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2011-10-01 11:01:28
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가정과 산업현장에서 나오는 일반쓰레기가 훌륭한 에너지원이 될 수 있다. 바로 가연성폐기물을 고형화 처리한 연료를 두고 하는 말이다.

이미 독일이나 일본 등의 선진국에서는 이 연료를 상용화하고 있고 우리 정부와 지자체에서도 관심이 크다. 국내 가연성폐기물 고형연료화 산업은 지금 어디까지 왔을까.


우리의 가정과 사무실, 산업현장에서 쏟아져 나오는 폐기물은 일일 35만 7,861톤(2009년 환경부 통계)으로 그야말로 어마어마한 양이다. 그 중에서 생활폐기물은 하루 5만 900톤으로 국민 1인당 1.02kg 꼴이다.

이중에서 신문이나 캔처럼 분리수거하는 재활용품은 하루 1만 5,500톤이지만 종량제봉투에 담아 버리는 일반쓰레기 2만 1,700톤과 음식물쓰레기 1만 3,700톤은 그 처리 문제에서 여전히 골칫거리이다.

그러나 이들 쓰레기 중에서도 다시 에너지로 부활할 수 있는 자원이 존재한다. 바로 가연성폐기물이다.


폐기물 속에 숨은 값진 에너지

우리나라는 경제협력개발기구(OECD) 회원국 가운데 생활 분야 재활용률이 61%로 세계 1위지만, 단위면적당 총 폐기물 발생량이 OECD 국가 중 3번째로 많고 여전히 자원화 가능한 폐기물의 매립 비중이 높다.

그러나 우리가 매립하고 소각하는 폐기물 중에 최근 떠오르고 있는 에너지원인 가연성폐기물이 있다. 이 가연성폐기물 중에서도 에너지 함량이 높은 폐기물을 고형화 처리하여 재생 에너지로 생산하는 것을 가연성폐기물 고형연료(RDF, Refuse Derived Fuel)라 한다.

매일 종량제봉투에 담겨 버려지는 쓰레기 2만 1,700톤 중에서 가연성쓰레기가 1만 8,000톤이다. 여러 가지의 물질이 섞인 종량제봉투 속에서 에너지화 할 수 있는 가연성물질을 분리, 선별 하는 작업이 고형연료를 만드는 작업의 1단계이다.

이 과정에서 다이옥신 등 발암물질 배출의 원인이 되는 PVC(염화비닐수지), 수분, 불에 타지 않는 철이나 캔 등 비가연성 물질 등은 따로 처리한다.

이렇게 가연성폐기물을 선별해 파쇄한 뒤 건조, 압축하여 코르크 형태로 만들면 고형연료가 된다.

고형연료(RDF)는 성형 형태의 펠릿 타입 RDF와 미성형 형태의 플르푸타입 RDF로 구분하는데 주로 화력발전소 등의 보조연료로 사용된다. 고형연료를 사용하게 되면 여러 가지의 종류가 혼합된 폐기물을 단순히 소각할 때보다 훨씬 높고 고른 발열량을 얻을 수 있다.

거기에 다이옥신 등의 발암물질 배출을 줄일 수 있어 에너지 효율성과 환경 문제를 동시에 해결할 수 있다는 장점을 지닌다.


폐기물 고형연료화의 현황

런던의정서에 따른 폐기물의 해양투기 금지, 기후변화에 따른 온실가스 감축의무 등은 선진국을 중심으로 우리나라의 자원순환 에너지 생산에 박차를 가하게 하고 있다.

가연성폐기물 고형연료는 그중에서도 주목받는 재생에너지이다. 이미 지난 1980년대 초 덴마크 등지에서 RDF 설비가 수입돼 서울 난지도 등에 보급되기도 했으나 국내 생활폐기물의 특성과 맞지 않아 상용 운전에는 실패한 바 있다.

현재 RDF 시설을 실질적으로 운영하여 실적을 보이는 곳은 원주시와 수도권매립지 두 곳이 대표적이다.

먼저 원주시는 지난 2006년 에너지설비 전문기업인 (주)고려자동화와 기계연구원 등 산학연컨소시엄이 국산화한 RDF 제조기술로 생활폐기물 연료화 시설 플랜트를 설치했다.

원주시에서는 하루 80톤 정도의 폐기물을 이용하여 약 40톤의 RDF를 생산하고 있으며 이곳에서 생산된 RDF는 시멘트공장, 제지공장의 보조연료로 공급하고 있다. 원주시 청사의 냉난방용 연료로도 사용한다. 원주시는 앞으로 RDF 시설을 더 확충하여 활용도를 키울 계획이다.

인천광역시 서구 백석동에 조성된 수도권매립지의 MBT 시범사업은 2010년 3월 준공되어 하루 200톤의 RDF가 생산 가능하다. 2014년까지 하루 2,000톤 규모로 RDF 자원회수시설도 들어설 예정이다.

남해군은 생활폐기물처리시설을 추가 신축하여 올해 초 국내에서는 처음으로 MT 방식이 아니라 MBT 방식을 도입하여 RDF를 제작 중이다. 우리나라는 주로 단순히 기계로만 처리하는 MT 방식을 쓰고 있지만 선진국 등에서는 생물학적 전처리를 함께 하는 MBT 방식을 채택하여 사용하고 있다.

현재까지는 RDF 시설이 부족한 실정이지만, 각 지자체에서도 RDF에 꾸준한 관심을 가지고 사업을 추진 중이다. 순천시의 경우 올해부터 2013년까지 종합 생활폐기물 처리시설을 완공하여 RDF를 생산할 계획이다.

인천 송도국제도시에서도 2013년까지 생활폐기물 전처리 및 자원순환시설 설치를 완료하여 고형연료 전용보일러로 하루 평균 100톤의 RDF를 난방열로 활용하기로 했다.


RDF의 경제적 효과 및 정부의 정책

정부는 2012년부터 에너지사업자에게 공급량의 일정비율을 신재생에너지로 하도록 의무화하는 신재생에너지 의무할당제(RPS)를 도입하기로 했다. 이에 대비해 고형연료제품의 생산 및 이용이 지속적으로 증가할 것으로 전망되고 있다.

가연성폐기물 고형연료는 발열량이 높은 쓰레기로 이루어져 불에 태울 때 고른 화력을 내기 때문에 전용발전소, 산업용보일러, 시멘트 소성로, 석탄화력발소 혼소 등에서 다양하게 이용할 수 있다. 또한 각 지역 난방회사 등에 판매되어 일반 가정의 난방열로 공급하기도 한다.

RDF의 생산비는 소각시설에서 쓰레기를 단순 처리하는 비용의 3분의 2 수준이며, 에너지 효율성에 있어서도 소각시설의 여열을 사용할 때와 비교했을 때 에너지 회수율이 41.2%나 높다.

정부는 이러한 RDF의 적극적인 생산 및 활용을 위해 ‘폐자원에너지화촉진법’ 등 관계법령을 개정하고, 지자체의 폐기물에너지화 시설 확충을 위한 국고 지원 등의 정책도 추진하고 있다.

2009년 환경부가 발표한 ‘폐자원 및 바이오매스 에너지대책 실행계획’에 따르면 가연성폐기물은 2013년까지 47%를 에너지화 할 방침이라고 밝혔다. 이를 위해 고형연료 제조시설 20개와 전용보일러 6개 등을 설치해 원유를 대체하고 이산화탄소를 줄일 계획이다.

또한 환경부는 지난 해 12월부터는 가연성폐기물 에너지화 사업을 보다 효율적으로 추진하고 제조·생산자의 고형연료제품 생산 및 유통의 안정성 확보, 정보 공유, 체계적 관리, 적정 투자 유도 등을 위해 ‘고형연료제품 정보관리시스템(www.SRF-info.or.kr)’을 운영하고 있다.

고형연료제품 정보관리시스템에는 고형연료제품의 제조자와 사용자 정보, 품질인증 및 통계 정보 등이 입력되어 유통의 안정성을 꾀하고 합리적 투자를 유도하여 고형연료제품의 생산 및 이용이 활성화 될 수 있도록 적극 지원할 예정이다.


외국의 RDF 사례와 우리의 내일

폐기물을 폐자원이라고 부르는 이유는 폐자원으로 만든 에너지의 생산단가가 태양광의 10%, 풍력의 66% 수준으로 저렴하기 때문이다. 이미 쓰레기를 주요 자원으로 인식하고 투자를 아끼지 않는 나라들은 RDF를 새로운 에너지로 적극 활용하고 있다.

독일은 1980년 세계 최초로 폐기물의 분리·선별 기술을 개발해 연간 300만 톤 이상의 고형연료를 생산하고 있다. 전국 78개 시설에서 연간 720만 톤의 폐기물이 RDF로 생산되어 전용발전시설, 화력발전소, 시멘트 소성로의 보조연료로 활용되고 있다.

미국은 RDF 활성화를 위해 25개 이상의 RDF 제조시설과 30여 개의 RDF-석탄 혼합 발전소를 운영하고 있으며 일본은 다이옥신 발생량이 많은 중소형 소각로를 RDF 생산 시설로 대체하여 57개 RDF 생산시설과 5개 RDF 전용 발전소로 가동하고 있다.

환경 문제에 민감한 선진국들의 이러한 움직임을 따라잡기 위해 우리나라도 발걸음이 빨라졌다.

한국중부발전은 국내 최초로 RDF를 활용한 열병합발전소 건설 사업을 발표하였으며, RDF의 연소기술 확보를 위해 정부와 공동으로 ‘10MW급 RDF전용 열병합발전 실증’ 연구개발 사업 등을 추진 중이다.

광주시와 수원시도 폐기물 에너지화를 위해 RDF 생산시설에 박차를 가하겠다고 발표했다. 광주시는 오는 2013년까지 광역위생매립장에 상무소각장을 대체할 ‘RDF 생산시설’을 BTO 방식으로 건립할 계획이며, 수원시는 내년부터 2014년까지 제2폐기물처리시설을 건립해 친환경 폐기물 에너지화를 위한 RDF 시설로 만들겠다는 입장을 밝혔다.

하지만 아직 뒤늦은 시작 단계다. 그 사이 여러 가지 잡음이 있었고 관련법 제정도 늦춰지는 추세다. 그러나 자원순환을 위한 RDF에 대한 관심은 앞으로 더 커질 것이며, 가능성과 잠재력도 높다.

버려지던 생활폐기물이 우리의 성장 동력이 될 새로운 에너지로 자리 잡고 하나의 산업구조
로 커갈 수 있는 가능성은 좀 더 개척되어야 할 것이다.

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