시멘트 업계 “소각 처리는 환경오염 및 자원 낭비” 주장
소각 업계 “소각열 회수…순환에너지 생산 이바지” 주장
전문가, 환경 위해성 비교 분석 및 제도개선 연구 발표
폐기물 처리 기후·환경 영향 진단 토론회 개최
2019년 3월 경북 의성 쓰레기 산(山)이 CNN을 통해 보도되면서 쓰레기 처리문제가 대두됐다. 의성 쓰레기 산에 쌓인 불법 폐기물은 총 19만 2000여 톤이었다. 이 중 10만여 톤은 소각장에서 소각 열에너지로, 절반가량인 9만여 톤은 시멘트 보조 연료 등으로 재활용됐다. 때맞춰 불법 방치 폐기물의 해결사로 시멘트 업계가 등장했다. 그러나 시멘트 소성로의 환경 위해성에 대한 검증이 투명하게 이뤄지지 않고 있다.
감사원은 “관리 제도의 사각지대에 놓여있다”라는 지적이다. 지난 10월 5일 2021년도 국회 환경노동위원회의 국정감사 첫날, 한정애 환경부장관으로의 첫 번째 질문은 시멘트 소성로의 환경 위해성 검증 및 관리 감독 필요성이었다. 결국, 한정애 환경부장관은 시멘트 업계를 환경영향평가 및 통합관리 대상에 포함하는 것을 검토하겠다고 답했다.
시멘트 소성로와 소각장의 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 오염물질을 투명하게 진단해야 한다는 전문가들의 의견도 상당했다. 이와 관련, 폐기물을 활용해 시멘트 원료 및 연료로 사용하고 있는 시멘트업체와 소각해 소각 열에너지 등을 생산하는 소각업체가 기후·환경에 미치는 영향을 평가하고 개선방안을 마련하는 토론회가 마련됐다.
(재)기후변화센터(이사장 유영숙, 전 환경부장관)는 지난 11월 3일 권영세 국회의원(국민의힘, 서울 용산구), 안호영 국회의원(더불어민주당, 전북 완주군·진안군·무주군·장수군)과 함께 ‘시멘트 소성로와 소각장의 폐기물처리에 따른 기후·환경영향 평가 및 개선방안 토론회’를 서울 여의도 글래드호텔에서 개최했다.
이번 토론회는 최근 사회적 문제로 대두되고 있는 시멘트 소성로와 소각장의 폐기물처리에 대한 기후·환경 영향을 진단하고 이로 인해 발생 되는 문제 해결을 위한 정책 개선방안을 모색하고자 마련됐다.
시멘트 산업의 필요성
이날 토론회에는 서울과학기술대 배재근 교수와 전주대 박현서 연구교수가 ‘시멘트 산업의 폐기물 재활용에 따른 국가 경제 기여 효과 분석’과 ‘시멘트 공장의 폐기물 혼합과 소각 전문시설의 폐기물 소각의 환경 위해성 비교 분석 및 제도개선’에 대해 각각 발제했다.
발제 후에는 고려대 박호정 교수를 좌장으로, 환경부 차은철 대기관리과장, (재)기후변화센터 김소희 사무총장, 강원대병원 김우진 환경보건센터장, 중앙일보 강찬수 대기자, 한국자원순환에너지공제조합 김상배 상근 부이사장, 공주대 김진만 교수, 한국시멘트협회 이창기 상근 부회장 등이 참석해 심도 있는 토론을 진행했다.
발제자로 나선 배재근 교수는 시멘트 산업의 필요성, 자원순환과 시멘트 산업, 시멘트 산업의 자원순환에 따른 효과 등에 대해 발표했다. 배 교수에 따르면 시멘트 산업은 기초 건축 소재를 개발해 건설업계를 통해 국가발전과 국민의 삶 개선이라는 공공편익에 이바지한다. 또 시멘트 산업은 내수중심의 기간산업이자 국가 주요계획과 부합하는 사업이다. 인프라, 생활, 건축 등에 필요한 기초 소재를 공급하는 국가 필수산업이며 건축물 생산에 시멘트는 필수적인 소재다.
시멘트 산업은 공정개선 및 재활용을 통한 환경부하저감계획을 이행하는 등의 에너지 소비 및 온실가스, 오염물질 배출을 저감하고 처분대상 폐기물을 물질에너지화 재활용, 소각재 재투입을 통한 매립 제로화 등의 재활용을 통한 폐기물 자원순환체계 구축에도 나선다.
자원순환과 시멘트 산업
물론 시멘트 생산원가의 30%가 연료비에 달하는 등 에너지 의존도가 높고, 주요업종 중 철강(1억 500만 톤), 석유화학(5800만 톤)에 이어 3번째로 탄소 배출량이 많다. 산업별 총 산출액은 40개 업종 중 21조 7317억 원으로 25위를 차지하고, 부가가치유발계수는 7위를 차지하는 등 국가 경제 기여 효과가 높고, 시멘트 제품 단가에 따라 건설산업과 국가발전에 영향을 미친다.
자원순환과 시멘트 산업과 관련해선 국내 폐기물 처리문제와 시멘트 원가절감 문제 해결을 위해 시멘트 산업에서 자원순환을 도입하고 있다. 국내 폐기물처리의 한계 극복과 탄소 중립을 위해 시멘트 산업의 재활용 필요성이 증대되고 있고, 시멘트 산업의 재활용률은 2019년 기준 809만 톤의 폐기물을 재활용하는 등 증가추세다.
시멘트 산업의 자원순환에 따른 효과는 우선, 폐기물 재활용은 선진국(독일 및 일본 등의 선진국은 안정적인 처리, 매립량 절감, 자원의 유효활용 측면에서 시멘트 재활용을 적극적으로 도입 중)에 비해 대체율이 낮음에도, 세계 최저가로 시멘트를 공급(시멘트 가격 상승 시 건설업계의 침체로, 시멘트 가격 현실화가 어려운 상황)하고 있다.
또한 시멘트 업계가 원료/연료 대체를 통해 천연자원 및 연료 수입비용을 연간 1938억 원을 절감하고 있다. 게다가 원료/연료 대체를 통해 천연자원 및 연료 온실가스 배출량을 연간 268만4212tCO2eq 절감하고 있다.
폐기물 재활용 시멘트 1톤당 온실가스 55kgCO2 저감
재활용에 따른 시멘트 산업 시멘트 1톤당 온실가스 배출 및 저감량은 55kgCO2이다. 또 폐기물처리시설 설치비용 3조 9790억 원, 운영비용 591억 원/년을 절감한다. 시멘트 산업의 재활용으로 민간매립지의 수명도 7년 20개월 연장된다.
만약 재활용하지 않는 경우, 연간 수도권매립지 매립량의 80%에 해당하는 매립용량이 필요하다. 폐기물의 열량을 유효하게 이용함으로써 에너지 자립도(현재 자립률 30% 수준) 제고에도 이바지한다.
이와 관련, 국가 에너지 수입의존도는 2018년 93.7%이며, 시멘트 산업의 주요원료인 유연탄은 전량 수입되고 있다. 그리고 폐기물로부터 필요한 원료를 공급해 광산 및 산림 훼손, 환경오염을 최소화한다.
폐기물처리시설의 신증설 최소화를 통한 국가 신뢰 저하 방지 및 사회적 비용 최소화 효과도 있다. 기간산업인 시멘트 산업의 존치를 위해서는 재활용을 통한 고용유지(고용 유발효과: 최소 1366인)가 필수적이기도 하다. 실제 시멘트 산업의 시장 구조 장기화는 고용감소와 산업침체를 유발하고 있다.
배재근 교수는 “시멘트 소성로는 폐기물 관리 및 처리에 완충 역할을 하고 있으며, 매립 제로화의 수단으로서 유용하다”며 “지속적인 기술개발 등으로 효율적인 처리와 동시에 2차 오염물질 저감 방안이 요구된다”고 전했다. 그는 또 “타 처리방법과의 형평성을 개선하면서 친환경경영, 상생경영을 통한 주민 수용성을 제고할 필요가 있다”고 덧붙였다.
환경 위해성 개선 필요
박현서 연구교수는 ‘시멘트 공장의 폐기물 혼합과 소각 전문시설의 환경 위해성 비교 분석 및 제도개선 연구’에 대해 발표했다. 박현서 교수에 의하면 정부에서도 폐기물을 소각으로 처리하는 시설을 국가기반시설로 지정한바, 산업의료폐기물을 처리하는 민간 소각업계도 명실상부한 국가기반시설로서의 기능을 담당하고 있으며, 발생하는 소각열을 회수해 스팀 또는 전기로 전환해 순환자원에너지 생산에 이바지하고 있다.
헌데 시멘트 업계는 소각으로의 폐기물처리는 환경오염 유발, 2차 오염(소각재, 침출수), 자원의 낭비라 언급하고 시멘트 소성로의 폐기물처리만이 올바른 처리방법이라 주장하며 소각업계를 폄훼하고 있다. 때문에 박 교수는 폐기물처리 후 스팀전기를 생산해 공급하는 등 적법한 절차에 의해 안정적으로 처리하는 소각업계와 폐기물을 제품에 이용하는 시멘트 제조업계의 환경 위해성을 비교 분석해 의혹을 해소하고자 연구를 진행했다.
박현서 교수는 “(시멘트 업계의 경우) 폐기물을 원료로 재활용하는 것은 좋으나, 고온으로 연소한다고 해서 유해물질이 나오지 않는 것은 아니고, 산소 공급 부족으로 불완전연소 가능성도 높다”고 지적했다.
그에 따르면 시멘트 제조에 사용되는 염화물, 알칼리(Na, K 등), 황 함량 폐기물 등의 증가에 따른 불완전연소 시 생성되는 물질인 탄화수소(TOC/THC)는 국내의 경우 독일의 기준인 18.6ppm보다 높은 60ppm이며, 자가측정으로만 관리되고 있어 유럽연합과 같은 수준으로 탄화수소(THC)의 배출허용기준을 현재보다 강화하고 TMS 전송항목에 추가 적용하는 것이 필요하다.
그리고 시멘트 소성로의 경우 연소 특성상 소각로에 비해 공기비가 낮기 때문에 산소농도 기준 13.%는 부적합하므로 배기가스 산소농도 기준에 대한 재설정이 필요하며, 또한 시멘트 소성로의 경우 사용 폐기물의 불완전연소에 의해 미연탄소, 일산화탄소, 탄화수소 등이 증가되므로 폐기물 사용량에 대한 제한 및 기준 설정이 필요하다.
국내 시설별 NOx 배출량 분석결과(2019년 기준) 시멘트 제조업에서 6만 3787톤/년(23%)을 배출했으며, 특히 미세먼지의 주범으로 알려진 NOx물질의 경우 타 제조시설, 소각시설에 비하여 배출규제치가 가장 완화된 기준인 270ppm(2007년 1월 이전 설치)으로 설정돼 있다. 따라서 소성로 배출가스 중 NOx에 대한 배출규제치 강화 조정이 필요하다.
촉매환원탈질시설(SCR) 설치 의무화 필요
또 소각로의 경우 환경오염시설의 통합관리에 관한 법률 시행에 따라 강화된 질소산화물 배출기준을 준수하기 위해 촉매환원탈질시설(SCR)을 추가 설치 중에 있으며, 시멘트 소성로도 NOx 배출 저감을 위해 SCR 설치 의무화 제도 마련이 필요하다.
그리고 시멘트 제조공정 중 SNCR을 통한 NOx 제거 시 환원제(요소수, 암모니아수)의 과잉공급으로 인해 암모니아 슬립이 발생하며 대기 중으로 배출된 암모니아는 배기가스 중 황산화물, 질소산화물, 휘발성 유기화합물 등과 화학반응을 통해 PM2.5(초미세먼지)를 생성시키는 원인이 되므로 암모니아 가스에 대한 배출규제치 및 연속분석(슨) 설정이 필요하다.
CO 연속측정 및 배출농도 규제치 설정 필요
박 교수는 또 시멘트 제조공정에서 폐기물 불안전 연소 때문에 발생하는 일산화탄소(CO) 농도에 대한 배출규제치는 국내외적으로 설정되어 있진 않지만, 유럽연합의 경우 지방 자치별 협의 때문에 일산화탄소 농도를 관리하고 있다고 전했다.
아울러 국내에서는 기존 일산화탄소(600ppm)에 대해 배출허용기준이 설정되어 있었으나 2000년 10월 폐지됐다며, 일산화탄소 농도는 시멘트 제조공정 중 폭발과 연계해 후단에 설치된 전기집진설비에 관련되어 있으며 폭발 방지를 위해 일산화탄소 농도의 연속적인 측정 및 배출농도 규제치 설정이 필요하다고 전했다.
폐기물 사용 제한&제품 강열감량 기준 마련 필요
또한, 시멘트 제품과 소각재(바닥재) 미연탄소량을 분석해 에너지손실량을 분석한 결과 미연탄소량이 연간 약 118만 톤 발생되는 것으로 나타났으며, 소각로와 에너지손실량을 비교했을 경우 시멘트 소성로가 37.59배 큰 것으로 분석됐다.
그리고 다량 발생되는 미연탄소는 시멘트 구성성분도 아닐뿐더러 단순 불순물임에도 클링커에 잔존해 시멘트 제품으로 생산되는 것이므로 시멘트 소성로의 폐기물 사용에 따른 미연탄소 발생 최소화 및 재활용 목적과 부합하지 않는 에너지손실의 방지를 위해 폐기물 사용량 제한 및 시멘트 제품의 강열감량 기준 마련이 필요하다.
<조원상 기자>