d라이브러리

날로 늘어만 가는 생활쓰레기와 산업폐기물, 이들을 보다 효과적으로 사용하는 방법은?

우리가 하루에 쓰고 버리는 폐품은 어느 정도나 될까. 먹고 마시는 음식찌꺼기 연탄재 폐지 등 생활용품에서부터 폐합성수지 폐유 폐고무 등 산업용폐기물에 이르기까지 그 양은 엄청나다.

87년 말 현재 우리나라 전국 쓰레기 발생량은 1일 약 6천7백t. 이것을 1인당 쓰레기 발생량으로 환산하면 하루에 한 사람이 약 2kg의 쓰레기를 배출하는 것이 된다. 굳이 난지도에 쌓이는 엄청난 양의 쓰래기더미를 생가하지 않더라도 쓰레기처리는 이미 사회적 문제가 되어 버렸고 국민경제 측면에서도 중요하게 부각되는 부분이다.

더군다나 산업구조가 고도화되고 소비양상이 다변화됨에 따라 일상생활이나 산업활동에서 배출되는 폐기물의 양은 급증하고 있으며 종류도 다양해진다.

우리나라도 매년 약 10%씩 양이 증가하면 폐기물의 종류도 종래의 연탄재 중심에서 각종 폐합성수지 등 처리하는데 어려움을 겪는 폐기물로 양상이 변하고 있다.
 

매립과 소각, 한계에 부딪쳐

폐기물의 처리는 일반적으로 소각과 매립에 의존한다. 그러나 매립지가 한정되어 있을 뿐 아니라 소각은 각종 유해물의 연소로 인한 대기오염을 발생시켜 큰 장애에 부딪치고 있다. 이는 우리나라에만 국한된 것이 아니고 전세계 공통적인 현상이다.

폐기물은 그 양이 증가하고 다양화함에 따라 대기오염 토양오염 수질오염 해양오염 등 각종 환경오염을 유발하여 자연생태계에 적지 않은 피해를 주며, 또한 국민 보건에도 지대한 영향을 미치고 있다.

최근 도시 생활쓰레기를 비롯 산업용폐기물 또는 농촌쓰레기에서 큰 비중을 차지하고 있는 합성수지를 일례로 살펴보자.

합성수지는 석유화학제품의 일종이다. 현대를 플래스틱시대라 할만큼 식기 등 일상생활용품에서부터 건축자재에 이르기까지 그 용도가 광범위해 매년 생산량이 증가하고 있는 실정. 그런데 합성수지는 썩지도 않고 녹이면 맹독성가스가 발생한다. 즉 고전적인 폐기물 처리방법으로는 처리가 곤란하다는 이야기.

요즘 농촌에는 비닐하우스 재배 또는 제초효과나 수분유지용으로 합성수지필름(비닐류)이 사용된다. 그런데 이 비닐 등이 함부로 매립되어 농경지에 묻히면 토양중의 수분과 영양물질의 공급이 차단돼 지력(地力)이 감퇴되며, 택지에 묻히면 건축구조물에 균열을 준다. 또한 하수구나 강에 유입될 경우 수로시설의 붕괴, 상하수처리시설의 고장, 각종 어패류의 서식 등에 악영향을 미친다.

그렇다고 적절한 소각시설을 갖추지 않고 노천 소각을 하면 염화수소(HCl) 가스 등 맹독성 가스와 악취 분진 등이 발생, 대기오염이 심화된다.

특히 산업폐기물은 중금속, 폐유, 산과 알칼리, 시안, PCB, 농약 등 각종 유독화학물질을 고농도로 포함하고 있어 이들을 단순 매립할 경우는 복귀가 불가능할 정도의 환경오엽을 야기시킨다.

미국 버팔로지방에서는 1940년경에 화학공장에서 배출된 슬러지를 포함한 산업 폐기물 약 10만톤을 매립하고 30년이 지난후 복토하여 택지를 조성해 주민이 입주했는데, 마을에서 악취가 나고 지하수가 극도로 오염된 바 있다. 지하수와 토양을 조사한 결과, 약2백50종의 유해유기물이 검출되었고 이중에 약 30종은 발암성 물질임이 밝혀졌다. 특히 다이옥신(dioxine)이 상당히 높은 농도로 나타나 전주민이 퇴거하고 현재도 이 지역을 국가다이옥신 대책지역으로 규정해 일반인의 출입을 금하고 있다.

세계적인 반도체회사들이 집중돼 있는 미국 실리콘밸리도 심각한 산업폐기물 오염지역의 하나다. 이곳 일부는 현재 땅을 파내고 새로운 흙을 가져다가 복토작업을 하는 곳도 있으며, 전체적으로 음료수 판매업이 성행하고 있는 실정이다. 반도체 제조공정에서 사용되는 트리클로르에탄 등 유독한 인공합성화학물질들이 지하탱크에서 두꺼운 콘크리트 벽을 뚫고 서서히 토양 속으로 침투한 결과이다.

산업사회의 역사가 짧은 우리지만 산업 폐기물에 의한 환경오염은 어제 오늘의 이야기가 아니다. ‘온산병’이란 신조어을 탄생시킨 온산공단, 석유화학단지인 여천공단, 경인지역의 주안 5, 6공단 등 전국토에 걸쳐 하천과 토양 대기오염은 사회문제가 되고 있다. 더욱이 요즘은 원자력발전소의 핵폐기물이 핫이슈로 떠올라 더 한층 산업용 폐기물에 대한 관심을 고조시키고 있다.
 

환경오염 방지와 자원의 재활용

생활쓰레기든 산업용폐기물이든 이제는 단순 소각이나 매립 등으로 처리하는 시대는 지났다.

연세대 권숙표교수는 “폐기물의 관리는 환경오염의 방지와 자원의 회수에 의한 재이용 등 2가지 목적을 가져야 하고 폐기물의 발생원천부터 발생을 억제하고 배출량을 감소시키는 대책이 필요하다”고 최근에 개최된 ‘자원의 재활용’ 세미나에서 밝혔다. 여기서 관심을 끄는 것은 자원회수에 의한 재활용이다. 사실 우리 주변에는 폐기물이 재생(再生)되어 활용되고 있는 것들이 상당수 존재한다. 이중에 대표적인 것은 폐합성수지의 재활용. PE PVC ABS AS EVA수지 등은 1979년에 제정 공포된 ‘합성수지 폐기물 처리사업법’에 따라 한국자원재생공사(1980년 설립)의 지도 아래 수집돼 종말처리되고 있다.

여기서 다시 태어난 것들이 짙은 고동색 고무그릇류와 정화조, 하수도파이프 등. 최근에는 식기류 외의 그릇, 플래스틱 장난감, 마대, 깔판, 구두굽 등도 생산해내고 있다.

합성수지 외에도 전통적으로 종이의 재생률은 높은 편. 재생갱지는 펄프로 만든 종이보다 질은 떨어지지만 실제로 저급 화장지나 만화용지로 많이 활용되고 있다.

폐기물의 재자원화에서 빠질 수 없는 것이 부패성유기물(쓰레기, 음식물류 등)의 퇴비화. 이 부분을 제대로 농촌에 공급한다면 자원회수의 측면에서 대단한 효과를 볼 수 있다고 전문가들은 주장한다. 이를 시도한 것이 난지도 쓰레기처리장이다.

이 쓰레기처리공장은 하루 1천5백t 규모의 쓰레기를 처리하여 고체연료와 퇴비를 생산할 목적으로, 서울시가 83억원을 들여 86년 2월 완공했다. 그러나 이 공장에서 시험 생산한 고체연료(RDF)는 비닐이 기준치인 20%를 훨씬 넘는 60%를 차지하고, 우리나라 음식찌꺼기가 수분이 너무 많아 성형이 되지 않기 때문에 국립환경연구소로부터 사용불가라는 판정을 받았다. 또한 퇴비의 경우는 유기물 함량이 적고 유리조각이나 건설폐자재 등 이물질과 염분이 너무 많다는 이유로 국립농업 자재검사소로부터 역시 불합격 판정을 받았다.

쓰레기처리과정은 수거된 쓰레기를 회전분리기 풍력선별기 자석선별기 등을 통과시켜 재활용품을 골라낸 뒤 흙과 썩은 헝겊 등 퇴비재를 분류하고, 종이와 비닐 헝겊 등은 고체연료로 생산한다는 것. 그러나 이 모든 계획은 앞에서 설명한 바와 같은 커다란 벽에 부딪쳐 앞으로 서울시와 시공회사인 현대건설의 법정싸움으로까지 번질 조짐이다.

여기서 쟁점은 일정 수준의 쓰레기 공급이다. 쓰레기 재자원화를 위해서는 쓰레기 수거과정에서 어느 정도의 분리 수거가 가능해야 하는데 우리나라 쓰레기는 수거 운반체계가 제대로 확립되지 않아 쓰레기질이 형편없는 수준이라는 것이다.

재생타이어가 주는 교훈

이처럼 폐기물의 재활용 내지 재자원화는 생각만큼 단순하지도 않을 뿐더러 여러가지 전제조건이 충족되지 않는 한 매우 어려운 작업이 되고 만다. 작년 하반기 천호대교에서 전복된 시내버스가 재생타이어를 사용했다해서 사회적 문제가 된 적이 있었듯이 재생된 용품에 대한 신뢰도에도 세심한 주의를 기울여야 한다.

폐기물의 재자원화는 엄청난 시설투자와 수거비용 등이 많이 드는데 비해 재생품의 가치는 상대적으로 빈약해 재생산업에 대한 세제특혜 재정보조 기술지원이 뒤따라야 한다.

합성수지 계통의 재생처리에 20여년 동안 몰두해, 최근 그동안 불가능한 것으로 알려졌던 전선피복 보일러호스 등에 사용되는 고밀도가교PE의 1백% 재생처리에 성공한 개인발명가 양명래(OK 플래스틱 대표)씨는 “t당 소각비용이 5만원 정도드는 고밀도가교PE의 국내 연간 폐기량이 약 6만t이니까 저희가 개발한 기술을 활용한다면 소각시의 환경오염 방지는 물론 연간 약 30억원의 소각비용 절감효과가 납니다. 특히 이 고밀도가교PE의 재생품은 열에 강해 파이프 건축자재 등에 활용률이 높습니다. 그런데 설비투자비가 엄청나 감히 손을 못대고 있습니다. 정부 차원에서 협조가 된다면 국가경제적인 측면에서도 도움이 될텐데 말입니다”라고 아쉬워 한다.

산업폐기물로부터 원자재와 에너지를 추출하여 이를 충분히 활용할 수만 있다면 산업폐기물의 자원화에 크게 기여함과 동시에 폐기물의 감량화 무해화와 매립지의 부족 등을 어느 정도 해결할 수 있다.

숭실대학교 도갑수교수는 산업폐기물의 재활용을 위해서는 “산업폐기물의 발생현황에 대한 정확한 자료가 우선 조사돼야 하고, 이들로부터 재활용성분의 분리 및 회수를 위한 충분한 기술이 개발되어야 하며, 동시에 사회적 법적 뒷받침과 경제적 지원을 해줘야 한다”고 밝혔다.

도교수는 자체 조사자료를 근거로 1t이상 산업폐기물을 대량 배출하는 업소가 전체량에서 차지하는 비율이 30%밖에 미치지 못한 점을 지적, 소량 배출업소의 것을 모아서 회수하는 전문집단 회수시스팀이 필요하다고 주장했다.

하루 1백50t의 쓰레기를 소각

산업폐기물 활용에서 가장 중요한 부분은 자원화기술이다. 산업폐기물의 자원화기술은 산업폐기물의 종류만큼이나 다양하다.

우선 국내에서 성공적으로 평가받고있는 ‘소각에 의한 열회수 시스팀’을 살펴보자. 소각처리는 매립처리에 비해 처리비용이 많이 들지만 매립량의 감소로 매립지의 수명이 연장되고 2차오염의 제거효과가 커서 우리나라와 같이 국토가 좁은 곳에서는 불가피한 방법. 소각로를 설치하면 소각폐열을 최대한 이용할 수 있어 부근의 주택난방 소규모발전 원예보온 등에 효과가 있다.

현재 우리나라 폐기물 소각장은 서울 양천구 목동과 의정부시 장암동에 2개소가 가동중이며, 대구 성남에 건설 계획중이다. 하루 쓰레기 처리량은 목동소각장이 1백50t, 장암동이 50t이며 계획중인 대구 성남 것이 각각 2백t, 1백t규모이다.

목동 쓰레기소각장의 경우는 목동지구 집단에너지 공급을 위한 열병합발전소의 부대시설로 지역난방에 일익을 담당하고 있다. 열병합발전의 기본원리는 벙커C유를 태워 전기발전을 하고나서 나오는 에너지(열)를 가지고 열교환기에서 물을 가열시켜 난방과 온수를 공급하는 것.

여기에 다 쓰레기소각에 의한 폐열을, 배관을 연결해 회수한다. 결국 열병합발전소와 소각에 의한 열회수시스팀이 독자적으로 운영되지만 결과는 전체 지역난방에 사용되는 열량의 약10~15% 정도를 쓰레기처리로 활용하는 셈이다.

쓰레기는 목동지구 아파트 전량과 여의도지구에서 일부 공급한다. 연탄재가 섞여서는 안되기 때문에 아파트용 쓰레기만을 사용하는 것이 특징. 쓰레기가 소거될때 발생되는 배기가스 중 분진은 전기집 진기에 의해 제거하고, 유황산화물이나 염화수소가스 등 유해가스는 건식 및 습식가스 제거장치에 의해 제거한다. 또한 질소산화물은 자동연소제어장치로 발생을 억제한다.

쓰레기에서 나오는 악취는, 악취를 포함한 공기와 오수(汚水)를 소각로 내 연소실에서 고온(850~950℃)으로 열분해시킨다. 또한 쓰레기반입실의 악취는 출입구의 에어커튼으로 차단한다. 소각때 나온 쓰레기는 체적이 10~15%로 줄며 중량은 약 25%정도이다.

87년부터 정식 가동한 목동 쓰레기소각 공장의 총 시설투자비는 51억원으로, 주변의 대기오염에 영향을 줄이기 위해 확산거리 및 착지농도를 고려, 굴뚝높이를 75m로 설계하였으며, 소각로는 쓰레기 소각에 의한 지역난방시스팀이 가장 발달한 일본제품을 사용하였다.

목동 지역난방 사업본부의 조재경 관리 과장은 “일반인들에게 알려진 바와 같이 목동 열병합발전소가 쓰레기만을 소각해 유지하는 발전소는 아니다. 발전 총량의 약 10% 내외를 쓰레기소각에서 얻어내는데, 시설투자비와 유지비 등을 고려할 때 경제성은 거의 없다시피 하다. 지역 주민들이 싼비용으로 열공급을 받는 것은 집단에너지 공급방식이기 때문이다. 다만 목동지구에서 발생하는 쓰레기를 자체 위생 처리한다는 것이 커다란 장점이다. 앞으로 추가시설을 갖춰 가양지구에 택지가 조성되면 그쪽에도 난방을 공급할 예정이다. 앞으로 우리나라 쓰레기 특성에 맞는 소각로개발을 서둘러야 할 것이다”라고 밝혔다.

귀금속회수도 가능

재생자원화에 있어서 앞으로 크게 주목을 받을만한 것은 폐전가제품이나 폐자동차 부품에서의 귀금속회수이다. 일본에서는 이 부문 기술개발이 일정 수준에 이르고 있다.

금·은 등과 같은 귀금속은 화폐나 장식용으로 주로 사용되었고 공업용으로는 극히 일부를 제외하고는 사용치 않았다. 그러나 최근 첨단기술개발에 따라 공업용 제품에 상당량의 귀금속이 사용되고 있는 추세다.

귀금속의 정제 기본원리는, 금의 경우 왕수나 시안화칼륨 등으로 용해시키고 이를 다시 환원시키는 방법을 채택하고 있다. 이는 어떤 폐기물에도 동일하게 적용된다. 다만 회수공정이 회수대상물에 따라 다를뿐이다.

앞으로 점차 회수량이 늘어갈 부분은 IC회로가 대량 사용되는 전자·전기제품. 전자·전기제품 중에서도 금회수율이 높은 것은 컴퓨터 텔리비전 전자오락기 등이다. 이들은 점점 라이프사이클이 짧아져 폐기처분되는 양이 많아지기 때문에 우리도 관심을 갖고 연구개발에 투자를 아끼지 말아야 할 것이다. 일반적으로 텔리비전 한대당 금 함유량이 0.02g, 은이 1.16g 정도로 보고 있고 컴퓨터의 경우는 각 기종에 따라 다르나 이보다 더 많은 것으로 조사돼 있다.

자원 재생화에 있어서 가장 전통적인 분야는 합성수지다. 이 부분은 지금까지 각 분야별로 재생기술을 확보하고 있으나 이를 좀더 고급화시키는 측면에서 기술개발에 주력하고 있다.

한국자원재생공사에서는 질좋은 폐합성수지 재생품을 만들기 위해 그동안 기술개발에 주력한 결과, 고밀도(High Density) 폐수지처리공장을 28억원을 투입, 충북 청원군에 세우고 본격가동을 눈앞에 두고 있다(4월 가동예정). 고밀도 폐수지는 이제까지 대부분 소각 종말처리하고 있어 경제적으로 손실이 컸던 부분. 이 공장이 정상적으로 운영되면 연간 4천여t의 고밀도폐수지를 처리하여 2천여t의 중간연료를 생산, 가공업체에 공급하여 연간 6억원 상당의 자원 재생효과와 3억원 상당의 소각처리비용을 절감하게 된다.

자원재생공사의 서효원 기획개발부장은 “이제까지 합성수지 재생품은 대부분 저급품에 불과했으나 고밀도폐수지 공장에서는 좀더 질이 좋은 중간원료를 생산해낼 예정이다. 제품 자체의 질뿐만 아니라 색처리에 있어서 좀더 연한 색깔을 내도록해 깔판 호스 등 신제품 개발을 가능토록 하겠으며, 정상운영이 되는대로 2001년까지 전국적으로 4개의 재생처리공장을 추가 설립할 계획이다”라고 밝혔다.
 

산업폐기물 교환제도

산업폐기물을 제대로 활용하기 위해서 무엇보다 선결되어야 할 문제가 어디에서 어느만큼의 폐기물이 나오고 있느냐는 정확한 정보의 확보이다. 이를 근간으로 한 사업장에서 발생하는 폐기물이 다른 사업장에서 원료로 사용된다면, 즉 폐기물 교환제도가 확보된다면 재생처리산업은 한차원 높게 발전할 수 있다.

서독 덴마크 스웨덴 오스트레일리아 등에서는 산업폐기물 교환제도를 1973년 석유파동 이후부터 활용하고 있고 일본에서는 80년대부터 자료 안내 책자 발간을 중심으로 폐기물교환정보제도를 지역별로 채택하고 있다. 미국에서도 각 주마다 산업폐기물 재활용 목록집을 발간하고 교환제도를 실시하고 있다.

그러나 우리나라는 아직 교환제도가 실시되고 있지 않다. 그 이유는 폐기물에 대한 고정관념이 제대로 인식되지 않아 자료공개를 꺼리기 때문이다. 정확한 자료에 의한 교환정보안내서가 교환제도 정착에 필요조건임을 인식하고 하루빨리 이 제도 정착에 필요한 법적 제도적 뒷받침과 아울러 적극적인 홍보대책이 이루어져야 할 것이다.

폐기물의 재활용은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 환경오염방지뿐 아니라 자원절약을 위해서 정부는 재정적 뒷받침은 물론 법적 제도적 지원을 아끼지 말아야할 것이다. 숭실대학교 도갑수교수는 “자원화에 대한 국내외의 관계법을 분석한 결과, 우리나라법은 외국에 비해 환경오염 방지를 위한 폐기물관리에 더욱 치중한 느낌이 들고, 폐기물자원화를 추진하기 위한 구체적인 법이나 규정은 미비한 실정이다. 이를 적극 장려하기 위해 관계법과 조례를 제정할 필요가 있다”고 주장했다.