폐기물에너지의 개념과 특징, 그리고 국내외 현황

폐기물에너지

 

폐기물에너지는 폐기물을 변환시켜 연료 및 에너지를 생산하는 기술로 사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 다양한 가공처리 방법*을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업 생산 활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 하는 것을 말합니다.

 

* 열분해에 의한 오일화, 성형고체 연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수 기술 등

 

폐기물에너지의 종류에 대해 살펴보면 고형연료제품(SRF, Solid Refuse Feul)은 생활폐기물, 폐타이어, 폐고무류, 폐합성수지 등과 같은 발열량이 높은 가연성 폐기물을 파쇄, 건조, 본쇄, 입도, 선별, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료로 주로 전력 생산 및 보일러 연로로 이용되며 수송과 저장이 쉽고 폐기물의 부패와 악취를 막을 수 있다는 장점이 있습니다.

 

이외에도 자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정으로 정제하여 생산된 ‘폐유 정제유’와 플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산된 ‘플라스틱 열분해 연료유’, 소각열 회수에 의한 스팀생산 및 발전으로 이용하는 방식인 ‘폐기물 소각열’ 등이 있습니다.

 

 

□ 특징

폐기물에너지는 원료인 폐기물의 가격이 낮고 폐기물 수거비용을 받을 수 있어 경제성이 높고 쓰레기 매립 문제 완화 및 폐기물 발생을 줄여 이에 따른 환경오염 방지 효과를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 반면 문화나 산업의 특성에 따라 많은 처리기술이 필요하기 때문에 고도의 기술과 연구 개발이 요구되며 이로 인해 초기 투자비용이 많이 들게 된다는 점과 폐기물 소각과정에서 또 다른 환경오염을 유발할 수 있다는 단점을 가지고 있습니다.

 

 

□ 국내 폐기물에너지 시장 현황

우리나라는 2014년 환경관리공단에서 발표한 통계에 따르면 생활폐기물의 소각열을 이용하는 시설은 대형 및 중형 생활폐기물 소각시설을 포함한 122개소, 사업장폐기물을 대상으로 하는 소각열 시설은 131개소인 것으로 조사되고 있습니다. 또한 생활폐기물 고형연료 제조플랜트를 통해 제지회사, 시멘트회사, 화력발전소, 염색산업 보일러, 건물 냉난방 등 다양한 곳에서 사용되고 있으며, 폐기물 가스화 플랜트 시장 또한 산업폐기물 대상으로 많은 업계에서 관심이 고조되면서 점차 시장이 성장할 것으로 전망하고 있습니다.

 

2014년 기준으로 국내 폐기물에너지의 보급 현황을 살펴보면 약 690만 toe의 에너지를 생산해 내며 태양광, 태양열, 풍력 등을 포함한 전체 신재생에너지들 중에서 59.8%을 기록하며 압도적인 비중을 차지하고 있습니다. 이뿐만 아니라 2014 신재생에너지 산업통계에 따르면 폐기물에너지 원료 제조·수입업체는 총 129개로 태양광 제조업체 다음으로 높은 수치를 보였습니다. 이들 기업의 매출액은 총 7,858억원으로 전체 신재생에너지 제조업체의 매출액 중 16.6%를 차지하며 국내 신재생에너지 산업발전에 큰 역할을 하고 있는 것으로 나타났습니다.

 

 

□ 해외 폐기물에너지 현황

세계 폐기물에너지 시장은 오는 2020년 약 438억불에 이를 것으로 전망되고 있으며 현재까지는 미국과 유럽이 주요 시장이지만 아시아 지역의 성장이 크게 급증할 것으로 예상되고 있습니다.

미국은 전 세계에서 폐기물에너지 생산량이 가장 많은 국가로 그중에서 특히 고형폐기물의 소각폐열을 이용한 에너지 생산량이 활성화 되어 있습니다. 1990년 후반부터 신규설비가 감소하는 모습을 보여 왔으나 근래 다시 소각정책이 장려되고 있으며 지난 2010년 기준으로 2천 9백만 톤의 생활폐기물이 폐기물에너지 시설이 이용되는 것으로 나타났습니다.

 

유럽 국가들의 경우 소각시설에서 폐열을 회수하여 증기를 생산하는 높은 수준의 원천 기술들을 보유중이며 동유럽 국가들의 경우 매립금지 등의 폐기물 정책으로 폐기물 소각시설이 점차 증대하고 있습니다. 또한 폐기물 고형연료 생산을 통해 석탄화력 발전소에서 보조연료로 사용되거나 시멘트 제조공장의 보조연료로 사용되는 경우가 많으며, 고형연료의 수출을 통해 국가 산 고형연료의 거래도 활발하게 이루어지고 있습니다.

 

일본 역시 1970년대 이후 가장 많은 소각로를 건설하면서 세계에서 가장 높은 소각시설 보유국으로 생활폐기물의 90%를 1만 여개가 넘는 소각시설에서 소각 처리되고 있으며, 생활폐기물 고형연료화 시설 또한 70여개가 가동 중에 있습니다. 뿐만 아니라 폐기물 가스화 기술이 유럽과 함께 가장 발전한 국가로 폐기물 가스화 플랜트가 다수 상업 운전 중에 있는 상태입니다. 다만 열분해 유화 플랜트의 경우 현재 경제성 및 원료 수급 문제로 가동되고 있는 공정은 거의 없는 것으로 나타나고 있습니다.