이 회사는 부산시민들이 배출하는 생활쓰레기 처리과정에서 고형연료(SRF)를 생산한 후 첨단 연소로에서 연소시켜 발생하는 열에너지(증기)로 전기를 생산, 한전에 판매하고 있다. 잉여 열에너지는 각종 산업시설 등 열 수요처에도 공급하고 있다.
#2 국내 최초의 친환경에너지타운인 홍천 소매곡리는 예전에는 하수처리장, 가축분뇨처리장 등 기피시설이 입지해 악취피해, 지가 하락으로 주민들이 떠나 홍천에서도 가장 소외된 지역이었다. 도시가스도 공급되지 않았고 상·하수도 시설이 없어 주민들이 생활에 불편을 겪어왔다.
이러한 마을이 친환경에너지타운으로 변모해 음식물쓰레기와 가축분뇨로 도시가스를 생산해 각 가정에 보급함으로써 에너지를 안정적으로 공급받고 연료비를 크게 절감하게 됐다. 처리과정의 부산물로 퇴·액비도 생산해 주민소득을 창출하고 있다.
#3 고등기술연구원은 국내외적으로 합성가스 수요가 증가함에 따라 석탄, 정유공장 부산물(펫코크), 폐기물, 바이오매스 등 기존 에너지원보다 저렴한 저급자원을 활용한 합성가스 상용화 플랜트 건설기술 개발을 추진하고 있다.
그동안 정부지원 R&D 사업으로 지원받아 축적한 TRL 6 이상인 R&D 결과물들을 실제 시장이 요구하는 플랜트 기술로 집합시켜 국내외 판매가 가능한 중·소형(50~100톤/일) 합성가스 플랜트 기술로 완성하는 것을 목표로 하고 있다. 폐기물·폐바이오매스는 화학원료와 분산전원(열병합발전)을 타깃시장으로 정했다.
이를 위해 준상업용(과제종료 후 자체운영비 확보가능 수준) 테스트 베드 건설·운영을 통한 실증사업을 추진하고 있다.
#4 한국가스기술공사는 지난해 10월 환경부 산하 한국환경산업기술원의 지원을 받아 수행한 폐자원에너지화 기술개발사업의 일환인 충주 음식물폐기물 바이오가스 에너지화 실증시설을 준공했다.
충주시 달천동 일대에 건립된 이 시설은 일일 80톤의 음식물폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 바이오가스(최대 390Nm³/hr)를 고순도로 정제해 도시가스 배관망 및 차량용 연료로 공급이 가능한 바이오메탄을 생산하고 대기 중으로 배출하던 이산화탄소를 회수해 산업시설에 재활용할 수 있어 온실가스 배출을 최소화하는 친환경 에너지 플랜트로 평가되고 있다.
정부는 지난 2009년부터 ‘폐자원 및 바이오매스 에너지대책’ 실행계획을 추진하고 있다. 이 계획은 2020년 국가 신재생에너지 보급 목표 6.08% 달성을 위해 폐자원 및 바이오매스 목표율을 4.16%로 설정했다. 이는 신재생에너지원 중 68%에 달하는 수치로 폐자원에너지가 신재생에너지 보급 목표를 달성하기 위해 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다.
저유가 기조가 유지되면서 폐자원에너지가 경제성이 떨어져 관심의 대상에서 멀어져 있지만 자원순환시대에 대비해 기업들과 연구기관들의 발걸음이 분주하다. 2018년 시행되는 자원순환기본법이 폐자원 에너지화의 기폭제가 될지 주목된다.
하지만 현실을 보면 가까운 일본이나 독일과는 다르게 바이오매스 활용 활성화를 위한 지원책이 없고 부처 간 유기적인 협업체계도 구축돼 있지 않아 이를 먼저 해결하는 노력이 시급하다는 지적이 제기되고 있다.
■ 정부의 폐자원 에너지화 정책 현황
이 계획에 따르면 폐자원 에너지화는 크게 △가연성 폐자원(종이, 비닐, 플라스틱)을 고형연료 제품으로 만들어 열원용 연료 및 발전에 사용 △유기성 폐자원(음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨, 동·식물 잔재물)을 바이오가스(메탄)로 생산해 발전 및 자동차연료로 사용 △목질계(임목, 폐목재, 벌목 및 간벌잔재)를 고체연료(칩, 펠릿, 목탄)로 만들어 열원용 연료로 사용 △초본계·해양계(유채, 옥수수, 볏짚, 왕겨, 해조류)를 바이오연료(에탄올, 메탄올)로 생산해 자동차 연료로 쓰는 등 4가지 방식이 있다.
먼저 가연성폐기물 에너지화는 단순 소각·매립되던 폐기물 중 비닐, 종이류, 폐합성수지 등과 같이 발열량이 높은 폐자원을 선별 분리 후 고형연료(SRF)로 만들어 전용보일러, 열병합발전소 및 산업시설의 연료로 활용하는 것이다.
환경부는 지난 2010년부터 지자체에 국고를 지원해 지난해 10월까지 12개의 가연성폐기물 에너지화시설(국고 1,100억원 지원)을 구축했다. 오는 2020년까지 연간 약 200만톤의 가연성폐기물전량을 고형연료로 만들어(SRF 생산량: 2014년 22만톤 → 2020년 80만톤) 에너지화 할 계획이다.
유기성폐기물 에너지화는 음식물류폐기물 등 유기성 폐기물의 육상 직매립 금지(2005년), 해양투기 금지(2013년) 정책에 따라 유기성 폐자원을 2012년까지 25%, 2020년까지 100% 바이오가스화 또는 고형연료화 해 발전 및 자동차연료 등으로 공급하기 위해 추진됐다.
환경부는 오는 2020년까지 음식물 1,570톤/일(10개소), 음폐수 200톤/일(1개소), 가축분뇨 1,500톤/일(13개소), 병합 2,185톤/일(13개소)을 확충할 계획이다. 지난 2009년부터 지난해 10월까지 국고지원(1,100억원)을 통해 동대문·대구 등 바이오가스화시설 10개소(2,098톤/일)를 설치·운영하고 있으며 대전·부산 등 11개소(2,050톤/일)를 설치 중이다.
또한 홍천 친환경에너지타운(시범사업) 성공을 계기로 친환경에너지타운을 전국으로 확산시키기 위해 지난 2015년 5곳(청주, 아산, 경주, 영천, 양산), 지난해 5곳(인제, 음성, 보령, 완주, 제주) 등 총 10곳의 친환경에너지타운을 추가 선정했다. 2015년 선정된 5곳은 지난해 상반기 착공해 올해 완공될 예정이다. 지난해 선정된 5곳은 올해 착공해 2018년 준공 예정이다. 환경부는 친환경에너지타운을 관광자원화로 발전시키는 동시에 개도국에도 수출한다는 계획이다.
환경부는 폐자원의 매립과 해양 배출을 최소화 하고 발생하는 폐자원을 환경오염 없이 에너지자원으로 이용하기 위한 한국형 폐자원에너지화 실증시스템을 개발하고 있다. 이를 위해 2013년부터 2020년까지 총 1,996억원(국비 1,341억원)을 투입해 폐자원에너지화(가연성 7개 과제, 유기성 6개 과제) 기술개발사업을 추진하고 있다. 이를 통해 2020년 국산화율 63% 및 사업화 매출액 4,000억원 이상을 달성한다는 목표다.
신재생에너지 보급 확대 및 온실가스 감축 의무화 등에 따라 폐자원에너지화 전문인력 양성사업을 추진하고 있다. 매년 5개 특성화대학원 운영으로 석·박사급 고급인력 150명, 재직자과정 운영으로 실무능력을 겸비한 산업인력 100명을 각각 양성하고 있다.
환경부는 폐기물처리시설의 최적화 및 효율성 제고를 위해 행정구역 경계를 넘어 인근 지자체 간 폐기물처리를 통합해 관리하고 있다. 중소형 시설을 대형시설로 통합함으로써 설치비와 운영비를 절감하고 있다. 지난 2012년부터 2015년까지 15개 권역(47개 지자체)의 최적화 협약 체결로 시설비 1,007억원을 절감했다.
지난해는 △부천-서울 강서구(소각시설) △강릉-평창(소각시설) △전주-김제-완주-임실(소각시설) △태백-정선-삼척-동해-영월(음식물 바이오가스화 시설) 등 4개 권역(13개 지자체)이 최적화 협약을 체결해 총 276억원의 시설비를 절감할 것으로 예상된다.
이밖에 폐기물처리시설의 사후관리 및 폐기물 처리과정의 환경성·경제성·기술성 제고를 통한 운영 효율화를 도모하기 위해 2014년 시범사업을 거쳐 2015년부터 폐기물처리시설 설치·운영 실태를 평가하고 있다.
■ 자원순환기본법, 폐자원에너지 활성화 계기
우리나라는 광물자원의 90%, 에너지의 97%를 해외수입에 의존하고 있지만 매립되거나 단순 소각으로 처리되는 폐기물 중에서도 에너지 회수가 가능한 폐기물이 56%나 포함돼 있어 자원낭비가 심각하다.
또 우리나라는 단위면적당 총폐기물 발생량이 2011년 기준으로 OECD 국가 중 4위로 독일의 1.4배, 미국의 7배, 캐나다의 141배 수준이지만 매립장 잔여 사용연수는 약 13년밖에 남지 않았다. 고부가가치 기술개발도 부족해 자원순환 관련 기술은 선진국 대비 60% 수준으로 저조한 상황이다.
2018년 1월 시행되는 자원순환기본법의 핵심은 자원순환 성과관리제, 폐기물처분부담금제도, 순환자원 인정제를 도입해 자원순환을 촉진하는 것이다. 환경부는 2018년 시행에 대비해 하위법령 제정 및 각종 제도의 구체화를 추진하고 있다.
자원순환기본법이 본격 시행되면 폐자원 에너지화가 활성화 될 것으로 기대되고 있다.
배재근 서울과학기술대학교 환경공학과 교수(폐자원·바이오매스에너지화센터장)는 “폐기물의 해양배출이 전면 금지됨으로써 폐기물을 육상에서 처리해야 하고 자원순환기본법을 통해 폐기물의 단순 소각이나 매립이 줄어들면 폐자원 에너지화 시장이 커질 것”이라며 “또 국내 신재생에너지 보급과 온실가스 감축 목표를 달성하기 위한 현실적인 방안은 바이오매스 등 폐자원에너지”라고 강조했다.
인체의 건강과 환경을 지키는 범위에서 재활용 진입장벽을 제거하고 재활용 신기술 조기 실용화를 촉진하는 ‘폐기물관리법 시행령 및 시행규칙’ 개정안도 지난해 7월21일부터 시행됐다.
■ “부처 간 협업체계 및 제도개선 필요”
배재근 서울과학기술대 교수에 따르면 독일은 2015년 1차 에너지의 12.5%를 신재생에너지로 대체했는데 이 중 6.1%는 바이오매스였다. 또 전기생산량의 30%를 신재생에너지로 대체해 그 중에 7.7%를 바이오매스로 전기를 생산하고 있다.
반면 우리나라의 신재생에너지 보급은 1차 에너지대비 4.08%로 그 중에 바이오매스는 0.99%에 불과하다. 전체 발전량대비 신재생에너지를 이용한 발전은 4.92%로 이 중 바이오매스 발전은 0.85%로 미미하다.
배 교수는 “독일은 신재생에너지원으로써 바이오매스 이용을 장려하기 위해 재생가능에너지법(EEG)을 통해 열에너지화 공급의무, 바이오에너지마을, 바이오가스시설 설치촉진 등의 제도를 실시하면서 지속적으로 바이오매스 이용을 확대해 왔다”라며 “특히 바이오가스 시설은 고정가격매입제도에 다양한 인센티브를 도입하면서 독일 전역의 가축농가에 설치돼 소규모 발전사업자가 1만2,000개로 증가했다”고 밝혔다.
그는 또 “일본은 지난 2003년 ‘바이오매스 일본 종합 전략’을 수립하고 다양한 형태로 바이오매스 이용을 촉진하고 있다”라며 “하지만 우리나라는 전 세계적으로 사용하는 바이오매스에 대한 용어가 통계에 누락돼 있고 바이오에너지라는 용어를 사용하고 있으며 관련 부처인 농림부, 환경부, 해양수산부, 산업부, 산림청에서는 타 부처가 이 용어를 사용하면 다리를 걸고 정작 자신들은 대책수립에 미온적인 태도를 보여주고 있다”고 지적했다.
배 교수는 “농림부는 미사용 농업부산물 및 가축분뇨, 산림청은 임지잔재, 해양수산부는 해양 부산물, 환경부는 유기성폐기물에 대한 관리방안을 각각 수립하고 산업부는 각 부처에서 시행하는 사업에 있어서 보급을 지원하는 체계의 확립이 필요하다”라며 “즉 바이오매스는 각 부처에서 관리하는 물질별로 구분되지만 종합적인 이용방안과 협력·지원체계는 통일돼야 한다는 의미에서 일본과 같이 범정부 차원에서 ‘바이오매스 이용 종합 계획’을 수립하고 필요에 따라 종합적으로 관리가 가능한 기본법 등의 제정이 요구된다”고 강조했다.
이 처장은 “가까운 일본의 경우 지난 2009년 의원입법을 통해 제정한 바이오매스활용추진기본법을 중심으로 바이오매스 발생원에 따라 소관부처가 개별법을 제정·시행하고 농림수산성을 중심으로 7개 관계부처가 소관분야 사업을 추진하고 있다”고 설명했다.
그는 “지난 2002년 정부합동으로 마련한 바이오매스 일본 종합전략에서는 각 지역별 바이오매스타운 조성 계획을 수립했지만 계획대비 추진 성과가 미흡해 바이오매스활용추진기본법에서 이러한 한계를 극복하고 있다”라며 “우리나라는 친환경에너지타운은 성공하고 그 전신인 저탄소녹색마을은 실패했다고 말하지만 일본은 바이오매스타운에 대해 추진실적이 미흡한 것이지 실패했다고 말하지 않고 지속적으로 개선·보완해 나가고 있는 게 큰 차이점”이라고 말했다.
일본은 지난 2011년 원전사고 이후 분산형 전원 시스템을 구축하고 재해예방 등을 목적으로 바이오매스타운을 바이오매스산업도시로 방향을 전환해 추진 중이다.
우리나라도 지속적인 제도보완을 통해 바이오매스 활용의 실효성을 제고하고 입구전략은 원료확보, 출구전략은 FIT 제도 운영과 수요처 보장이라는 게 이 처장의 의견이다.
또 신기술 적용으로 인한 지자체의 리스크를 방지하고 민간의 기술개발 촉진을 위해 국가가 개발비용 전액을 부담하고 가이드라인을 마련하는 것도 필요하다는 의견이다.
결국 단기적으로는 환경부 소관으로 폐기물계 바이오매스 활용 촉진을 위한 제도화를 실행하고 중장기적으로는 범정부 차원의 바이오매스 활용 기본법을 제정해야 한다는 지적이다.