“폐기물, 쓰레기가 아니라 에너지다”   

쓰레기에서 연료를 뽑아내는 재생에너지 시장 기술개발 경쟁 치열 

국내 에너지생산 비중에서 신재생에너지 비율이 점차 확대되면서 폐기물을 에너지화하는 움직임이 빨라지고 있다. 기존 소각 처리 외에 고형 연료화(RDF), 폐기물 가스화 등 다양한 기술이 상업적으로 적용되고 있다. 특히 쓰레기 매립지 문제로 골치를 앓고 있는 자치단체들에겐 새로운 대안으로 관심이 집중되고 있다. 

경북 청송군은 매일 배출되는 15t의 쓰레기를 군내 매립장에 묻고 있지만 매립지 수명이 다해가면서 고민에 빠졌다. 군 관계자는 “매립장도 필요 없고 가용성과 불용성 폐기물 모두를 소각하는 기술이 있다는 걸 알고 해당 업체를 직접 찾아가게 됐다”고 말했다. 

바로 플라스마 방식으로 폐기물을 처리하는 기술이다. 플라스마는 기체 상태에서 계속 열을 가한 제4의 단계로, 폐기물을 수천도 이상의 고온에서 플라스마 상태를 만들어 녹이는 방법이다. 이 방식의 경우 기존 소각과정에서 발생하는 대기오염 물질도 적어 친환경적이고, 열분해 과정에서 나오는 합성가스를 연료로 재활용할 수도 있다.

국내 최초로 2008년부터 청송군에서 플라스마 설비를 가동한 GS플라텍은 20t 규모의 시설을 갖추고 폐기물 100t당 10MW 이상의 발전이 가능한 합성가스를 생산하고 있다. 

쓰레기를 연료로, 섬유도 개발 

대성그룹은 대구 달성군에 위치한 방천리 쓰레기매립장에서 대구 시민들이 매일 800t씩 토해내는 쓰레기에서 난방연료를 생산하고 있다. 연간 생산되는 가스는 5,000만m3로, 1만 가구에 공급되는 양이다.

대성 관계자는 “쓰레기 악취 탓에 민원의 대상이 되는 매립가스를 개발해 자원화하는 기술을 지자체에 제안했다”고 설명했다. 대성은 매립장 곳곳에 매립가스 ‘포집공(捕執孔)’을 심어 자연적으로 발생하는 메탄가스를 진공청소기처럼 빨아들인다. 이 가스에서 불순물을 제거하고 지역난방공사에 판매해 연간 60억원의 매출을 올린다. 메탄가스가 사라지면서 악취까지 사라진 것은 물론이다.

효성은 버려진 페트병을 녹여 폴리에스테르 원사를 최초로 뽑아내 ‘리젠’이라는 섬유 브랜드까지 선보였다. 가장 흔하게 쓰이는 합성섬유인 폴리에스테르 원료가 페트병 원료와 같다는 데서 착안했다. 효성 측은 “페트병 33개를 수거하면 폴리에스테르 원사 1kg을 생산할 수 있고 재활용 원사 1t은 50년 수령의 나무 136그루가 1년간 흡수하는 이산화탄소량과 맞먹는다”며 “페트병을 녹인 후 원사로 만들어내는 친환경 기술을 통해 에너지 소비와 이산화탄소 배출을 획기적으로 감축하면서도 우수한 품질을 자랑한다”고 소개했다.

일본 원전 사태, 세계적인 고유가, 점점 강도를 높이고 있는 정부의 환경규제로 기업들이 버리는 쓰레기도 다시 사용하는 에너지 다이어트에 나서고 있다. 폐기물 재활용 산업은 선택이 아니라 필수다.

GS건설은 최근 하수처리수를 공업용수로 재활용하는 과정에서 버려지는 폐수와 전력 사용량을 최소화하는 신기술에 대해 한국환경산업기술원의 녹색기술 인증을 받았다. 

하수 재활용은 물론이고 전기까지 아끼는 기술이다. 이 기술은 하수재이용 분야 최초의 녹색기술 인증이기도 하다.

금호석유화학은 못쓰게 된 타이어에서 연료를 추출한다. 금호석유화학은 폐타이어 고형연료를 국내 처음으로 여수 열병합발전소의 연료로 도입했다. 무료로 폐타이어를 제공받아 폐기물 재활용과 에너지 절감이라는 두 마리 토끼를 잡고 있다.

GS칼텍스는 지난 해 플라즈마를 이용해 폐기물을 처리하고 발생하는 합성가스를 에너지로 재활용하는 폐기물 에너지화 사업을 시작했다. 각종 산업폐기물과 생활쓰레기에 플라즈마를 가하면 매립지가 필요없는 슬래그만 남게 되고 이 슬래그는 친환경적인 벽돌, 인조 대리석 등으로 활용이 가능하다. 이 과정에서 스팀과 가스터빈 발전이 가능한 합성가스도 만들어진다.

효성 용연공장의 경우 울산 남구 성암동 성암소각장의 소각 과정에서 발생하는 폐열을 이용해 만든 스팀을 공급받고 있다. 

스팀 생산을 위해 사용했던 벙커C유를 줄이고 폐기물도 줄이는 일거양득의 효과를 보고 있다.

가축분뇨와 하수를 이용해 에너지를 만드는 바이오가스 시장 규모도 커질 예정이다. 유기성 폐기물에 미생물을 넣는 과정을 거쳐 만들어진 메탄가스를 압축하면 유사 액화천연가스가 된다. 이는 세계적으로 주목받고 있는 사업이기도 하다. 

독일 기술분석기업인 헬무트 카이저 컨설턴시에 따르며 세계 바이오 가스 플랜트 시장 규모는 2020년 37조원까지 급성장할 것이라고 분석하기도 했다. 대우건설이 바이오가스 플랜트 시장에 관심을 두고 진출 중이다.

2030년 폐기물에너지 기여울 70% 예상

국내 에너지 전문가들은 국내 신재생에너지의 약 80%는 쓰레기에서 얻은 폐기물에너지다라고 본다. 특히 1980년대 후반부터 추진된 폐기물 소각 및 열 회수 사업은 다이옥신 등 환경오염물질 배출 최소화 기술과 연계돼 발전하면서 최근에는 쓰레기의 약 20%가 에너지원으로 활용되고 있다. 전체 에너지 수급의 11%가 신재생에너지에 의해 보급되는 2030년엔 폐기물에너지 기여율이 70%에 이를 것으로 예상하고 있다.  

그러나 그동안 쓸모가 없다고 매립 또는 소각하던 쓰레기에서 ‘에너지’란 숨은 가치를 찾아내는 에너지화 기술과 이를 기반으로 한 사업 추진은 환경선진국에 비해 뒤떨어져 있다. 

독일·일본 등 이른바 환경선진국들은 ‘자원순환형 사회’(Zero-Waste Society)란 기치 아래 재활용이나 재사용이 어려워 불가피하게 매립했던 폐기물까지도 최대한 에너지화하고 있다. 

폐기물에너지는 투자사업비의 비중이 다른 신재생에너지보다 훨씬 저렴할 뿐만 아니라, 이미 개발된 기술을 이용하므로 에너지화 효율성을 높이거나 설비를 개선하는 경우에도 비용이 적게 든다. 따라서 쓰레기로부터 에너지를 뽑아 사용하는 폐기물에너지화 사업의 확대와 지속적인 지원은 필수적이다.