환경부, 한국환경공단, 민간 지원 대폭 늘려야
한국폐자원에너지기술협의회 워크숍 관심 증폭
기후위기 속 폐기물-바이오 연료 활성화 전략
국내 열분해유 시장 진검승부 내년이면 가려져
에이치씨알 조상태 대표 진도 공장 설비 자신감
커피찌꺼기 각광, 가축분뇨에너지 우분 '우수'
생활폐기물 파봉이 장애물, 열효율화 떨어져
열분해유 핵심 시안가스 염소 제거 촉매 관건
[환경데일리 김영민 기자]정부 자원순환 정책에 따라 폐플라스틱 열분해유 시장 활성화에 현장에서는 정작 필요한 원료가 없다?
최근 (사)한국폐자원에너지기술협의회가 마련한 '폐기물-바이오 연료의 활성화 전략' 워크숍을 이런 주장이 나왔다.
이번 워크숍은 3개 세션으로 기업 학계 환경부 산하 기관 등이 관계자들이 참석한 가운데 진행했다.
첫 발표자로 폐플라스틱 에너지화 정책과 기술적 현황에 대해 오세천 공주대 교수는 정부 에너지전환 및 폐기물 자원정책과 현실은 다르게 정작 열분해유 생산에 필요한 원료(폐합성수지 등)이 부족해 수입할 상황이라고 언급했다.
종량제 봉투 파봉 선별시설은 5개소로 늘리고, 특히 전국 산단내 매립시설부지에 열분해 시설 입지 허용을 하도록 규제완화하게 된다. 한국타이어는 쌓여만 가는 폐타이어를 활용한 열분해시설도 마친 상태다.
국내 열분해 기술개발은 어느 정도 진화했는지 살펴볼 필요가 있다.
오 교수는 "자체적인 기술력은 물론 한국환경공단으로부터 자체 성능검사를 지원하고 있다."며 "폐플라스틱, 폐비닐 등을 가지고 수소가스화, 열분해(경유)유 등 생산을 접근하고 있다."고 말했다.
또한 "이번 국내 순수기술으로 전남 진도, 충남 홍성 등지에 설비가 구축돼 가동을 앞두고 있다."고 말하면서 "다만 수도권매립지관리공사에서 운영해온 SRF 고형연료화도 완전히 멈출수 없는 상황에서 이 분야는 같이 가야 한다."고 말했다.
두 번째 발표한 전용우 한국산업기술시험원 센터장은 '가축분뇨 고체연료화 기술 모델 개발'에 대해 우분 처리방법에 대한 다양성이 필요하다며, 돈분은 바이오가스로, 우분은 퇴액비화로 가야 한다고 했다.
결국 가축분뇨 91%가 돈분, 우분이든 농경지로 투입되고 있는 실정으로 유기성폐기물 에너지 잠재량이 높지만, 농식품부나 동종업계가 고민이 줄지 않고 있다고 했다.
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▲폐타이어 에너지화도 자원순환이 중요한 원료가 되고 있다. 하지만, 시멘트 제조사들이 선호하는 폐타이어를 태워서 시멘트화에 쓰 고 있다. |
최근 가축분뇨를 고체연료 제조가 이뤄지고 있는 국립축산과학원을 비롯해 미광, 지비티, 규원테크가 개발을 마친 상태다.
전 센터장은 "가축분뇨 바이오매스 에너지 잠재량은 돈분에 비해 우분이 총잠재량과 에너지 잠재량 측면에서 우수하고 높아 대안이 가능하다."며 한국산업시험원은 우분을 가지고 '스마트 바이오드라잉' 신송정 모델을 개발했다고 밝혔다.
전 센터장은 가축분뇨를 100% 고체연료화를 위한 습공기 제어형으로 하루 5톤 생산이 가능한 기술핵심은 수분제거율은 80%, 건공기 순환율은 90%, 고체연료 함수율 20%로 끌어올릴 수 있기 때문으로 현재 경북 군위군에서 테스팅 중이라고 했다.
고체연료 성분과 관련해서, 멤브레인 드라이어를 통해 얻어낸 결과 오염물 발생이나 성능에 영향은 전혀 미치지 않는다고 소개했다.
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| ▲나무장작과 커피찌꺼기를 압착된 에너지원을 비교했을 때, 방열량이 커피찌끼기를 월등하는 것으로 나타났다. |
세 번째 발표한 박정은 고등기술연구원 바이오 자원순환센터 선임연구원은 '커피찌꺼기 연료화와 탄소제품 기술'을 공개했다.
국내 커피원두량만 20만 톤에 달하고 1인 소비량은 400잔을 넘어선 상태다. 이를 인해 나오는 커피박은 매년 늘어나 202년 기준으로 하루 400톤 발생되고 있다. 이는 전체 폐기물 발생총량에 11.5%를 차지하고 있다.
국내 커피판매 1위인 스타벅스 경우 매년 커피찌꺼기를 농장 퇴비용과 재활용품 탁자 등으로 쓰이도록 공급하고 있다.
커피찌꺼기는 허가 없이도 재활용이 가능하다. 그러나 현실은 정반대다. 국내 기술으로 커피박 활용 범위는 한정돼 천연탈취제, 천연비료, 화장품, 벌레퇴치를 재탄생하고 있다. 반면 단순히 매립할 경우 매탄가스 CH4 발생한다. 소각할 경우 질소산화물 NOx과 황산화물 SOx이 발생하는 악조건을 가지고 있다.
환경부 산하 지역 유역청으로부터 받은 순환자원 인증신청서를 받을 때 승인기간이 너무 오래걸리는 문제도 안고 있다. 또 하나의 장애물은 재활용의 한계때문에 매립 kg당 15원, 소각 10원 정도로 커피숍에 부과할 수 없는 조건도 있다.
박 연구원은 커피박은 폐기물로 인식하는 소비자들이 생각을 바꿀 수 있어야 한다."며 "고형연료화 등으로 에너지 자원순환이 필요하다."고 말했다.
향후 커피박을 활용한 기술 동향을 보면, 바이오원유, 바이오디젤, 콘크리크, 미세플라스틱 대체재, 블록정작용, 고형연료 등으로 사용이 가능하다. 연료화는 발열량이 나무껍질, 펠렛, 우분뇨보다 5648kcal/kg 2배 이상 높다.
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| ▲박정은 고등기술연구원 바이오 자원순환센터 선임연구원 |
지자체 경우 인천시는 현대제철, 환경재단이 재자원화를 하고 있다, 서울 성동구는 현대오일뱅크와 함께 커피찌꺼기를 수거하고 있다. 스타벅스는 2027년까지 커피박을 100% 재활용률을 하겠다고 선언했고 LG생활건강은 고품질 활성탄을 화장품, 생활용품 원료로 투입하고 있다.
박 연구원은 "커피박 연료와 일반 나무를 동시에 태우는 실증을 한 결과, 화력에서 매우 우수한 것으로 나타났다."며 "미래 커피박은 활성탄소 연료화가 되면 약 2000도까지 끌어올릴 수 있다."고 제시했다.
네 번째 주제발표로 조상태 (주)에이치씨알(구, 한창그린홀딩스) 대표이사는 '폐합성수지 열분해유 고품질화'에 대해 상용화를 9월 29일 전남 진도군 자원순환센터를 준공한다고 밝혔다.
시멘트 소성로로 쏟아부어 태우는 폐합성수지, 폐타이어, 중금속 함유된 쓰레기까지 자원순환정책이 역행하는 상황에서 이를 틈타 국내 열분해 시장은 실질적으로 완벽한 업체는 15개사중 겨우 30%도 채 안된다.
이유는 배치식(회분식, 트레이식), 연속식 타입으로 설비가 구축돼 있지만, 기술형태가 제각각이고 고급진 열뷴해유를 생산하는데 절대적인 영향을 미치는 상태가 좋은 원료가 많지 않는 것도 발목을 잡고 있다.
이렇게 열분해 사업은 녹록치 않는 상황에서 해외 경우는 폐플라스틱 시장은 원료 자체가 깨끗한 부분만 처리해서 하고 있지만, 국내는 과장된 경우가 있다고 지적했다. 심지어는 기름 몇 방울 나온 것을 가지고 열분해유 생산이 성공했다고 보도되고 있다고 주장했다.
조상태 에이치씨알 대표는 케미컬 리사이클링을 핵심인데, 정부가 지향하는 건 자원순환의 꼭짓점이 되고 있다고 플랜트에 자신감을 내비췄다.
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| ▲조상태 (주)에이치씨알 대표이사 |
그는 "폐비닐이 문제화되고 있는 건 생활폐기물인데, 이를 가정에서 선별장으로 가는데 압축해서 파봉하지 않고 열분해유로 가야 하는데, 연속식의 맹점을 있다."며 "연속식은 깨끗한 연료가 되는 것 가정에서 나오는 생활폐기물은 파봉하면서 이중삼중으로 문제가 발생해 열분해유가 되는 건 안된다."고 했다.
연속식은 설비에 타르가 많아 끼어서 설비가동에 장애물이 되고 있고, 특히 저급한 중국산 기계 설비, 정말 열분해유가 나오는지 과학적 데이터를 제시하지 못하는 경우가 구조적인 문제라고 꼬집었다.
조 대표는 "열분해유는 생산하는 것으로 끝나는게 아니라 폐유가 나오는데 사실은 정제기술이 핵심"이라며 "여기서 촉매기술이 적용되는데, 현실은 기름 속에 함유된 시안가스 염소가 들어있어 연료유를 유통하는 건 큰 문제"라고 지적했다.
그는 "열분해의 고품질화 공정이 절대적으로 필요하는데 저희 회사 기술은 불안전했던 열분해유를 일정한 탄화수소로 안정화로 오일로 변환을 시키는 것이 접촉 분해(Catalytic Cracking)공정인데 고품질화된 기름을 뽑아낼 수 있다."고 재차 밝혔다. 즉, 재생유 속에 함유된 염소함량을 20ppm까지 낮출 수 있는 맞춤형 염소 성분을 제거 촉매 및 흡착제를 적용하면 양질의 기름을 생산할 수 있다고 했다.
조 대표는 "앞으로 우리 회사 기술을 기반으로 기술 적용할 경우 열분해시 발생하는 유기성 폐기물 반탄화 공법 적용으로 고열량 고형연료의 제조가능하다."며 "환경부를 탓할 것이 아니라 열분해유 시장은 자원순환 체계의 구축은 검증된 기술로 국내외 진출이 코앞에 두고 있다."고 강조했다.
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| ▲박성호 자원순환산업인증원 사무국장 |
오후 세션에서는 첫 발제는 박성호 자원순환산업인증원 사무국장은 GR품질인증설명과 기준에 대해 설명했다.
GR인증제도는 1997년 산업부로부터 인증코드를 받아 국가인증방식으로 민관중심으로 재활용 산업, 자원순환 관련 기업들에게 이익 창출에 기여하도록 지원하고 있는 제도다.
특히 K-순환경제와 인증제도에 대해, 핵심은 탄소중립을 위한 산업부는 22년 국회산업통상위에서 발의한 이행계획 일부를 개정했다. 이 중 재생원료 사용비율을 제품, 용기에 표기할 수 있는 근거로, GR인증을 적극 권장하고 있다.
박 사무국장은 "국내 국가조달 품질보증물품을 지정한 상태로, GR인증 대상 품목은 총 359개에 달한다."며 "공공기관 의무구매 대상을 확대해 관련 기업중 재생 아스콘, 인쇄용지, 폐자원 재활용기술 수준으로 인증을 적용하고 있다."고 말했다.
또 "친환경건축물, 음식물류 폐기물 재활용 업체, 최근 수요가 늘어나고 있는 폐전지, 폐플라스틱, 폐금속, 유기성폐기물 등까지 적용하고 있다."라며 인증원은 하수슬러지연료탄에 대한 우수재활용제품(GR) 품질 인증기준을 마련해 자원순환에너지 정책에 힘을 보태고 있다고 했다.
두번 째 세션 첫 발제로 '바이오에너지 성장과 시장 전망'을 김성수 한국에너지기술평가원 PD가 나섰다.
산업부는 23년부터 26년까지 차세대 친환경 바이오원연료(HVO) 생산 기술개발 사업에 착수한다. 국비만 185억 원으로 에기평에서 주도적으로 추진한다.
이번 프로젝트는 수송에너지 중 석유제품 대체할 차세대 바이오원 연료(가축분뇨, 산림바이오매스, 미세조류, 정제 전처리 기술개발 목적을 두고 있다.
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| ▲강준구 국립환경과학원 폐자원에너지연구과장 |
두 번째 발표로 '폐기물을 이용한 액체연료 현황과 활성화방안'을 강준구 국립환경과학원 폐자원에너지연구과장이 우리나라 환경정책에 맞춘 폐플라스틱 해법을 제시했다.
재활용 유형 범위 설명에 대해, 열분해, 탄화 등의 과정을 거쳐 액체나 가체 및 고체상의 연료 유형을 설명했다.
환경부가 정한 기준으로 R-9-3에 적용되는 성상중 폐기물을 이용한 정제연료유 및 재생유 둥 액체연료라고 정의했다.
강 과장은 수용성 확보 차원에서 고품질 에너지회수 기반 구축을 비롯해 재활용 관련 법제 개선(처리시설 구분을 현재 3개를 폐자원에너지시설, 재활용시설로 줄여야 한다고 밝혔다.
또한 소각열에너지 활성화 촉진으로 폐자원에너지 촉진 관련 법률(에너지회수)을 신설해야 한다.
강 과장은 자원순환기본원칙 3가지인 자원순환기본법(폐기물 발생 억제와 유해성 저감), 자원재활용법(발생원 폐기물 전부 또는 일부 재사용이나 재생 이용), 마지막으로 에너지법 및 폐기물관리법(재사용, 재이용이 곤란한 경우 전부나 일부 에너지회수 및 적정처리 하도록 해야 한다고 주장했다.
