[기획] 온실가스 감축에서 소외된 ‘냉매’
[기획] 온실가스 감축에서 소외된 ‘냉매’
  • 홍시현 기자
  • 승인 2021.02.16
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평균 생산량대비 회수율 0.76%
글로벌 LOW GWP 냉매 전환
1세대보다 2·3세대 냉매 규제 모순 초래
처리기술 개발 등 활성화 방안 고민 필요
한국환경공단에서는 냉매사용기기 소유자의 냉매관리기록부 작성 및 제출과 냉매회수업 등록, 냉매판매량 신고 등의 행정편의를 제공하는 시스템을 운영 중이다.
한국환경공단에서는 냉매사용기기 소유자의 냉매관리기록부 작성 및 제출과 냉매회수업 등록, 냉매판매량 신고 등의 행정편의를 제공하는 시스템을 운영 중이다.

[투데이에너지 홍시현 기자] 우리나라를 비롯한 전세계는 지속 가능한 저탄소 녹생성장을 추구하고 있다. 일부 국가에서는 탄소세를 도입해 사실상 탄소배출 제품에 대한 규제를 강화하는 추세다. 우리나라도 2010년 ‘저탄소 녹색성장기본법’과 2018년 ‘대기환경보전법’ 개정으로 법적 근거를 마련했다. 하지만 지구온난화 물질인 냉매관리에 대한 인식의 변화는 이를 따라가지 못하고 있다. 이에 따라 국내 냉매관리 실태 및 개선 방안에 대해 다뤄보고자 한다. /편집자주

냉매 생산량대비 회수율 0.76%

국제사회는 1987년 몬트리얼의정서를 통해 오존층파괴지수(Ozone Depletion Potential, ODP)가 높은 1세대 냉매인 CFC계열 냉매 규제, 1997년 교토의정서에 따른 2세대 냉매인 HCFC계열 냉매규제에 이르렀다.

1·2세대 냉매를 대체해 개발된 3세대 HFC계열 냉매 역시 지구온난화지수(GWP)가 CO₂대비 1,300~1만4,000배에 온실가스로 밝혀지며 2015년 파리협약에 이은 키갈리협약에 따라 3세대 HFC계열 냉매까지를 포괄적으로 규제하게 됐다. 이에 따라 선진국들에서는 친환경 4세대 냉매 개발(HFO계열) 및 사용이 의무화되는 추세다.

하지만 우리나라는 냉매의 회수 및 관리 등을 강화할 목적으로 2018년 11월 ‘대기환경보전법’이 개정됐지만 사실상 냉매관리에 손을 놓고 있는 실정이다.

최근 환경노동위원회 안호영 의원이 환경부와 산업통상자원부로부터 제출받은 자료에 따르면 2017년 냉매 생산량(3만4,998톤)대비 회수율은 0.37%(267톤)에 불과했고 2018년에도 회수율은 0.68%(251톤), 2019년에는 0.84%(291톤)에 머물렀다. 2017∼2019년 냉매의 연평균 생산량(제조+수입)대비 회수실적은 0.76%로 사실상 지구온난화와 오존층파괴물질인 냉매가 회수되지 못한 채 전량이 그대로 대기로 배출되고 있는 것이다.

국내에서 수입·생산돼 적용되는 HFC와 HCFC를 합하면 대략 3만5,000톤이며 이를 CO₂톤으로 환산하면 약 6,300만톤 정도다. 이는 우리나라 전체 감축 목표인 5억3,600만톤의 약 12%를 차지하며 내연기관차가 1년에 3,000만대 운행하면서 배출하는 온실가스와 같은 양이다.

대기환경보전법 하위법령에 따르면 냉매사용기기의 소유자·점유자 또는 관리자는 냉매관리기준을 준수해 냉매사용기기를 유지·보수하거나 냉매를 회수·처리해야 한다. 이를 위해 냉매의 안정적인 회수를 위해 냉매회수업 등록제도 신설됐다. 냉매관리 대상도 건축물의 냉·난방용, 식품의 냉동·냉장용, 그 밖의 산업용으로 대폭 확대됐고 냉매사용기기의 소유자 등은 냉매관리 기준을 준수해 냉매사용기기를 유지·보수하거나 냉매를 회수·처리해야 하는 등 냉매사용기기의 관리가 대폭 강화됐다.

이 법령에는 관리대상 냉매사용기기는 확대됐지만 동법 시행규칙 개정안에 세부적인 기준을 정하면서 ‘고압가스안전관리법’에서 관리하는 1일 냉동능력 20톤 이상의 기기로 관리범위를 정하면서 1일 냉동능력 20톤 미만 및 저압 냉매를 사용하는 기기는 관리대상에서 제외됐다. 관련업계의 관계자는 “1일 냉동능력 20톤 미만 및 저압냉매 사용기기로 불소계 냉매 관리범위를 단계적으로 강화해야 한다”며 관리대상 확대 필요성을 주장했다.

국내 냉매관리제도는 2013년 건물 등 공기조화기 냉매에 대한 관리를 시작으로 처음 시행됐다. 제도 도입 당시에도 공기조화기 냉매의 관리범위를 ‘고압가스안전관리법’에서 관리하는 기기로써 냉매 충전용량에 따라 2013~2017년까지는 100㎏ 이상, 2018년부터는 50㎏ 이상으로 단계적 확대한 바 있다.

전세계적인 냉매규제는 2016년 키갈리의정서에서 대체 프레온 가스인 수소불화탄소(HFCs) 사용을 단계적으로 사용을 중단해야 한다.

우리나라는 세계 5위의 냉동공조기기 생산국으로서 전체 시장 규모는 약 9조원(2013년 기준)이며 전체 냉매 중 HCFC와 HFC계열이 95% 이상을 차지한다. 특히 전세계적으로 HCFC와 HFC 사용을 단계적으로 중단하기로 함에 따라 국내 생산액의 절반 이상을 수출하고 있는 냉동공조산업에 변화가 필요하다. 냉매 이외의 용도에도 쓰이는 수소염화불화탄소(HCFC)는 에어로졸, 발포제, 소화약제, 세정제 등에 들어가는데 이는 전체 불소계온실가스의 43.9%나 차지하지만 이에 대한 관리규정이 전혀 없어서 대기 중에 무방비로 노출되고 있는 실정이다.

안호영 의원은 “생산, 수입, 및 제품제조 단계에서 불소계 온실가스 배출량을 통계관리해야 하며 온실가스·에너지 목표관리제도의 보고제도를 강화해서 온실가스 감축의 관점으로 (비)냉매 관리제도를 운용해야 한다”고 지적했다.

 

LOW GWP 냉매로의 전환

국내 냉매로 인한 온실가스 배출량 분석 및 감축방안 제언에 따르면 사용 후 냉매는 폐냉매로 분류되며 국내에서 발생한 폐냉매물질은 발생원에 따라 ‘가전제품회수폐냉매물질’, ‘자동차회수폐냉매물질’, ‘공조기회수폐냉매물질’, ‘그 밖의 폐냉매물질’로 나눠진다. 이 중 ‘가전제품’, ‘자동차’, ‘공조기’에서 회수된 냉매는 기후변화 대응측면에서 폐냉매의 관리 및 회수·처리를 의무화 하고 있으나 아직 현업에서는 적극적으로 실현하기 어려운 실정이다.

국가 온실가스 인벤토리(NIR) 측면에서 냉매류로 인한 온실가스 배출량을 감소하기 위해 크게 두 가지 방안(‘냉매 재생’, ‘냉매 전환’)이 논의되고 있다. 실제로 2015년부터 캘리포니아 배출권거래제 ACR(America carbon registry)은 HFC 냉매류의 재생(Reclaimed refrigerant)과 Low GWP 냉각시스템 전환(Advanced refrigeration systems)사업을 온실가스 감축을 위한 활동으로 인정하고 관련 방법론을 개발해 냉매사업을 통한 온실가스 감축실적을 배출권거래제 내 활용하고 있다. 개발된 방법론을 활용해 총 16만톤의 온실가스 감축효과가 인정됐다.

냉매 재생사업의 경우 제품 내 사용 후 냉매를 수거 및 재생해 재사용함으로써 수입되는 냉매를 직접적으로 감소시켜 NIR에 집계되는 온실가스 배출량을 직접적으로 저감하는 유형이다.

국내에서 발생하는 폐냉매 회수 및 처리에 관한 의무사항은 여러 제도적인 장치로 권장하고 있으나 현업에서의 실행은 어려운 실정이다. 폐냉매 재생을 통한 온실가스 감축방안은 국내에서 발생하는 사용 후 냉매를 수거 후 신규 냉매와 동일한 품질의 재생냉매를 생산해 공급하는 사업을 대상으로 한다. 생산된 재생냉매는 국내 KS규정(KS 3004)에 기준요건에 부합해야 하며 냉매 사용처로 환원돼 궁극적으로 국내로 수입되는 냉매를 줄이는 역할을 한다.

제품에 충전된 냉매는 시간간격을 두고 제품의 생애주기(life cycle) 내에서 천천히 배출된다. IPCC에서는 냉동 및 냉방시스템에 충전된 냉매는 생애 주기 내 매년 일정량 배출되고 폐기 단계(end of life)에서 초기 충전량의 평균적으로 80%가 배출되는 것으로 보고 있다.

냉매를 사용하는 대표적인 가전제품은 냉장고, 에어컨, 정수기가 있다. 제품별 주요 충전냉매종류, 냉매 충전량, 연간 생산량을 고려했을 때 약 9,000만톤tCO₂ 이상의 기후변화 유발물질이 제품의 생애주기 내에서 잠재적으로 대기로 배출됨을 알 수 있다. 이때 제품에 충전된 냉매를 기존의 높은 GWP의 냉매가 아닌 낮은 GWP 냉매로 변경할 경우 GWP 차이만큼 제품에 충전된 냉매로 인한 온실가스 배출량을 저감할 수 있다.

특히 키갈리 개정서 이후 HFC계열의 냉매에 대한 규제가 강화됨에 따라 LOW GWP 냉매에 필요성이 점차 증가하고 있다. LOW GWP 냉매에는 탄화수소계 냉매(이소부탄 등)와 자연냉매(암모니아/이산화탄소 등) 및 HFO계열 냉매(R1234yf 등)가 고려되고 있다. 이 중에서 탄화수소계 냉매의 경우는 가연성 문제로 인해 극히 소량이 요구되는 가정용 냉장고 정도에만 암모니아, 이산화탄소와 같은 자연냉매는 독성과 성능 문제 때문에 극히 제한적으로 적용되고 있다. HFO계열의 냉매는 R1234yf가 대표적이며 자동차 에어컨에서 사용되고 있던 R134a를 유럽의 경우 신차의 경우 2011년부터 대체 적용하기 시작했고 전세계 자동차 업체들이 R1234yf로 교체 준비를 완료했다. 또한 R410a의 대체냉매로 HFO계열의 혼합냉매가 개발되고 있다. 

1세대보다 2·3세대 냉매 규제 모순

국내 냉매 관리와는 달리 선진국에서는 냉매에 대한 관리를 강화하고 있다. 국내의 냉매 관리에는 산업현장의 목소리가 제대로 반영되지 못한 채 추진된 것도 한몫을 했다. 우선 시급한 관련 법을 수정·보완하고 현장에서 이를 잘 이행할 수 있을지에 대한 지속적인 모니터링이 요구된다.  

대기환경보전법 개정에서는 ‘고압가스안전관리법’에 근거한 고압냉매에 대한 규제위주로 개정됐고 저압냉매, 특히 CFC계열 R11 및 HCFC계열 R123냉매에 대한 별도 관리규정이 배제돼 있다. 결과적으로 1세대 냉매인 CFC계열 냉매부터 우선적으로 규제돼야 함에도 불구하고 2·3세대 냉매가 우선 규제되는 관리우선순위의 모순이 발생하고 있어 정부의 명확한 입장 및 일정 제시가 필요하다.

냉매의 무단 배출을 막고 냉매회수율을 제고하기 위해 ‘냉매회수업’이 신규 도입했으나 ‘냉매회수업’ 등록을 위한 냉매회수기기의 성능기준 및 기술인력 보유 요건 등이 지나치게 완화됐다. 이로 인해 국내 냉매회수처리 시장규모대비 과도한 면허권 남발로 인해 편법적 냉매회수 상황을 포함하는 시장 왜곡현상 역시 심화됐다.

처리업체 단 3곳…대용량 냉매 처리 관련 지원 

현재 국내 냉매사용기기에서 사용되는 냉매 총량은 약 9만3,000톤~10만톤 수준으로 추정된다. 대기 중으로 배출되고 있는 폐냉매 총발생량은 CFC 및 HCFC계열 냉매를 포함할 경우 ‘온실가스정보센터’에서 보고하고 있는 8,000톤 규모보다 많은 2만5,000톤 수준이다.

냉매의 재생 및 폐기설비를 운영 중인 업체는 범석엔지니어링, 선진환경, 오운알투텍 등 3개 업체로 이들 업체들의 총 처리시설용량이 연간 1,500톤 수준에 불과하다. 이들 3개사가 정부 ‘Allbaro시스템’에 등록한 냉매처리 신고량은 2019년 기준 대략 500여톤 미치지 못하는 미미한 수준이다. 또한 지난 2019년 말 기준 냉매회수업 등록업체 수는 이미 440개 업체에 이른다. 그들이 회수한 냉매를 재생 혹은 폐기처리해야 할 냉매처리업체는 전국에 3개 업체밖에 없다.

결국 처리되지 못한 채 대기 중으로 엄청난 양의 냉매가 방출되고 있다고 볼 수 밖에 없다. 이와 같은 국가 냉매처리시스템의 왜곡현상은 시급히 개선돼야 한다. 대용량 냉매 폐기처리 기술개발, 기존 냉매처리업체들의 설비 증설 지원방안 및 신규 업체들의 참여를 유도할 수 있는 정책적인 지원제도 수립이 필요하다. 

 

온실가스 배출량 산정에 냉매 포함돼야

문재인 대통령이 지난해 12월13일 “2030년 온실가스 감축 목표를 조속히 상향해 제출할 수 있도록 노력하겠다”라며 “‘2050년 탄소중립’ 목표 달성을 위한 ‘장기저탄소발전전략’을 올해 안에 마련하고 2030년 ‘국가결정기여’를 절대량 목표 방식으로 전환해 유엔에 제출할 예정”이라고 밝혔다. 이는 저탄소 사회 실현에 속도를 내겠다는 뜻이다. 

정부는 2015년에 제출한 2030년 국가 온실가스 감축 목표인 ‘국가결정기여’에 ‘2030년 온실가스 배출 전망치대비 37% 감축’ 내용을 담았지만 연내에 제출할 예정인 국가결정기여에는 ‘2017년 배출량대비 24.4% 감축’ 목표를 제시하기로 했다.

환경부는 이 같은 내용을 포함한 ‘공공부문 온실가스·에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침’ 개정안을 20일간 행정예고한다고 지난해 12월8일 밝혔다.

이번 고시 개정안에서 중앙행정기관, 지자체, 교육청, 공공기관 등 공공부문은 2030년까지 2017년 온실가스 배출량보다 37.5%를 줄이겠다는 목표를 설정했다. 이는 24.4%로 설정한 국가감축 목표보다 강화된 것이다.

감축 목표는 기관별 차이가 있다. 기존 시설의 연차별 감축 목표는 기준배출량(2007∼2009년 평균)대비 2021년 32%에서 매년 2%p씩 정률 상향해 2030년까지 50%를 감축하는 것으로 설정했다.

정부는 감축 목표를 달성하기 위해 공공부문의 재생에너지 사용 확대, 외부 감축사업 활성화 등을 지원한다.

하지만 온실가스 배출량 산정에서 냉매는 제외돼 여전히 냉매관리에 허점을 드러내고 있다.

냉매관리의 근본적인 어려움은 상기 ‘배출권거래법’에서 할당대상기업들의 배출량 산정기준에 냉매부분은 별도 보고대상으로 제외됐다. 이에 따라 국가온실가스 산정 및 감축 목표에도 제외돼 있는 것이다.

2019년 환경부에서 발행된 ‘국가 온실가스 인벤토리 보고서’에 따르면 2017년 냉매로 인한 추정 온실가스 배출량은 통계에 포함된 HFC 및 PFC 기준으로만 해도 1,170만톤 규모로 전년대비 평균 33% 증가됐다. 1990년대비로는 870% 수준 증가된 모습으로 전체 국가배출량의 1.7%에 이르고 있으나 국가 BAU 산정에서 제외돼 있어 기업들의 온실가스 감축 활동에 포함되지 못하고 방치되고 있다.

할당대상업체들의 배출량 산정에 냉매를 포함하고 감축을 유도한다면 법 규제로 강제하는 것 보다 효율적인 냉매관리 성과로 연결될 수 있다는 의견이 많은 전문가들 사이에서 논의되고 있다. 공공부문과 민간부문에서의 온실가스 감축의 일환으로 냉매에 대한 관리가 체계화될 수 있다.

 

외부사업 활성화 대안으로

한국환경공단의 ‘온실가스 배출권거래제 및 탄소시장 정보지’에 따르면 2015년 1분기~2020년 2분기까지 국내배출권 총거래 현황은 1억5,000만톤 규모로 KAU 거래가격은 초기 1만원/톤에서 지난 2020년 5월 4만원/톤까지 4배 수준으로 폭등했다. 이와 같은 배출권시장에 공급을 늘릴 수 있는 제도적 방안 중 하나가 외부사업 활성화를 통한 상쇄배출권(Korea Offset Credit, KOC) 공급이다.

2015년 배출권 거래제도 도입 이후 KOC 공급 내역을 살펴보면 2020년 2분기까지 누계 배출권 거래 총량인 1억5,000만톤 중에서 KOC로 공급된 물량은 약 2,250만톤이다. 이중 교토의정서에 근거한 CDM(Clean Development Mechanism)사업을 통한 공급물량을 제외한 순수 외부사업을 통한 배출권 공급량은 189톤 수준으로 극히 미미하다.

기존 CDM사업의 사업기간이 2020~2022년 사이에 대부분 종료되고 새로운 SDM(Sustainable Development Mechanism)사업으로의 전환 환경 하에서 연간 500만톤 수준으로 공급됐던 CDM사업 공급분이 더 이상 시장에 공급될 수 없는 상황이 곧 도래하게 되고 그 이후에는 시장에 외부사업 배출권(KOC) 공급은 거의 의미가 없는 수준으로 줄어들 것으로 예상되고 있어 배출권 공급 부족현상은 보다 심화될 것이라는 분석이다.

온실가스 감축 위한 냉매관리 강화

국내에서 배출되는 온실가스 중 현실적으로 감축 잠재성이 높은 분야는 냉매를 포함한 F-gas이다.

냉매 재생의 경우 재생을 위한 기술력, 설비, 회수 체계 구축 등 다양한 투자가 필요하다. 또한 선행투자로 설비와 기술력을 갖추었음에도 불구하고 폐냉매 처리비용에 대한 부담주체가 모호해 사업 자체의 경제성이 떨어진다.

냉매전환의 경우 냉매전환을 위해 냉매와 접촉하는 모든 설비(냉매 저장소, 배관 등 포함)의 변경이 필요하며 특히 R600a로 전환할 경우 폭발성으로 인해 방폭설비도 함께 구비해야 하기 때문에 제조사 입장에서는 수행이 어렵다. 그리고 냉매 전환 시 냉매 간 물성(예, 증발압) 차이로 인해 Drop-in이 불가능하므로 인해 제품 설계 변경이 필수적이다.

또한 전환 대상인 Low GWP 냉매의 경우 특허 문제로 인해 추가적인 비용 발생이 발생한다. 감축방안 별로 정도의 차이는 있겠지만 외부적인 지원이 필요한 실정이며 냉매를 통한 온실가스 감축사업이 활성화가 될 경우 국내 온실가스 배출량이 미치는 영향이 크다는 것은 자명하다. 냉매와 관계된 온실가스 감축활동을 국내 배출권거래제 시장에 활용할 수 있는 수익사업으로 인정하고 배출권사업을 통해 인증된 감축실적을 활용해 냉매시장 활성화에 기여할 필요가 있다.

냉매관리의 중요성이 재삼 부각되고 있는 현 시점에서 폐기되는 냉매관리를 통한 온실가스 감축실적을 외부사업으로 연결하는 방안은 다수 민간 중소기업들의 자발적인 외부사업 참여를 유도하고 관련 냉매처리기술 개발로 연결될 수 있는 효과적인 방안으로 많은 전문가들이 지속적으로 이에 대한 활성화 필요성을 제기해 오고 있다는 점을 고민해 봐야 한다.

엔지니어가 에어컨 실외기에서 냉매를 점검하고 있다.
엔지니어가 에어컨 실외기에서 냉매를 점검하고 있다.

 


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