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버려지는 폐기물도 이젠 자원!

 우리가 버리는 생활 쓰레기, 도대체 어디로 가고 어떻게 이용될까요? 쓰레기가 단순히 쓸모없어지는 것일까요? 이러한 폐기물로도 에너지로 만들고 있습니다. 이는 폐기물 에너지로 신재생에너지에 속한 하나의 에너지입니다. 놀랍게도 우리나라의 2010년 신재생에너지 공급 비중의 70%가 폐기물 에너지로 가장 많은 에너지원입니다. 우리가 생각하던 신재생에너지라 하면 풍력이나 태양광 등이 있습니다. 이러한 에너지원보다 많은 에너지원이 폐기물 에너지였다니, 놀랍습니다. 이 폐기물 에너지에 대해 알아보겠습니다.

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2010년 신재생에너지 에너지보급 통계. 우리가 흔히 알고 있던 풍력이나 태양광, 바이오에 비해 많은 부분이 폐기물 에너지이다.(2010년 신재생에너지 에너지보급통계)

 폐기물 에너지는 폐기물을 변환시켜 에너지나 에너지로 생산하는 기술을 말합니다. 여기서 폐기물이란 사업장이나 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중에서 에너지 함량이 높은 폐기물을 여러 공정을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산합니다. 음식쓰레기에서 메탄가스를 얻는 것도 하나의 폐기물 에너지입니다. 이런 연료를 에너지로 재생에너지로 생산하는 기술입니다.

 폐기물 에너지의 종류는 성형고체연료(RDF), 폐유 정제유, 플라스틱 열분해 연료유, 폐기물 소각열 등이 있습니다. 우선 성형고체연료(RDF : Refuse Derived Fuel)는 생활폐기물과 같은 종이, 나무, 플라스틱, 비닐, 폐타이어 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료를 말합니다. 그리고 폐유 정제유는 자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정을 정제하여 얻어낸 재생유입니다.
플라스틱 열분해 연료유는 플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산되는 연료유이며, 폐기물 소각열은 가연성 폐기물을 CO, ,  등의 혼합가스 형태로 전환하여 스팀생산 및 복합발전을 통한 전력 생산, 화학연료 합성이나 시멘트킬른 및 철광석소성로 등의 열원으로 이용됩니다. 

@LHOON / http://www.flickr.com/photos/lhoon/276336679/

 이러한 폐기물 에너지 기술개발의 국내외 현황은 어떠할까요?
 먼저 RDF 기술은 해외에서 유럽과 일본에서의 발전이 두드러집니다. 유럽은 이미 RDF를 제품화하여 국가 간 거래를 하고 있으며 SRF(Solid Recovered Fuel)으로 명칭 하여 유럽 공통 SRF품질규격을 제정 중에 있습니다. 일본은 폐기물 처리에 대한 광역화 정책에 따라 지자체별로 RDF 시설을 가동 중에 있습니다. 우리나라도 2010년 기준으로 67개 업체가 RDF 인증업체로 등록되어 있고 연간 약 15만 톤을 처리하고 있습니다.

 소각폐열의 기술은 미국과 일본이 앞장서고 있습니다. 미국은 RURPA(Public Utility Regulatory Policies Act) 정책에 따라 소각폐열 보일러로 전력생산량을 증가시켰고 일본은 생활폐기물의 90%를 소각로에서 소각처리하고 폐열을 활용하고 있습니다. 우리도 170여개의 생활폐기물 소각시설에서 소각폐열을 62% 정도 활용하고 있습니다. 사업장 가연성폐기물은 약 50%가 재활용, 소각율은 약 45%에 이릅니다.

 열분해와 가스유화 기술은 일본과 독일에서 시작되었습니다. 그러나 지금은 경제성에 관한 문제로 일본과 한국에서 몇 개의 플랜트만 유지되고 있습니다. 우리나라는 1990년 후반에 도입되었지만 본격적인 상용화는 지연되고 있습니다. 가스화는 아직 상용화설비는 없으며 성능시험에 대한 연구가 진행 중입니다.

 그렇다면 이러한 폐기물 에너지의 장점과 단점은 무엇일까요?
무엇보다도 폐기물 에너지는 경제성이 높습니다. 그냥 버려지는 것 보다 다시 공정을 통해 에너지를 얻을 수 있어 환경오염을 방지하며 원료 가격도 낮고 처리비를 받을 수 있어 경제적입니다. 또 고체, 기체, 액체 등 다양하게 에너지원을 추출할 수 있습니다. 그러나 초기 투자비용이 많이 들며 폐기물 소각과정에서 환경오염을 유발할 수 있다는 단점이 있습니다.

 우리 정부는 2030년까지 신재생에너지 기술개발 및 이용보급 기본계획에 따라 신재생에너지의 비중을 전체 에너지 비율의 10%까지 높이려고 노력하고 있습니다. 특히 폐자원의 에너지화, 폐기물 에너지에 관련해서도 상당한 관심을 가지고 있습니다. 버려지는 자원을 다시 사용하여 에너지원으로 사용하는 것은 좋아 보이지만 이 과정에서 나올 수 있는 환경오염을 방지하거나 처리하는 기술 또한 수반되어야 될 것입니다. 앞으로의 폐기물 에너지가 더 기대됩니다.


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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

                     신재생에너지, 왜 이슈가 되는걸까?

올해 세계적으로 충격을 안겨준 사건은 아마도 일본 후쿠시마 원전사고 일 것이다. 이런 가운데 원전을 도입한 세계 각국은 원자력발전소에 대해서 일제히 안전성 점검에 들어갔고 독일은 원전 폐쇄를 선언했다. 그렇다면 에너지 수요가 급속이 늘어가는 시점에서 원전에 대한 의존도를 줄인다면 그 이후에는 무엇이 대체에너지원으로 부상이 될까? 그것이 바로 신재생에너지이다.

출처 : Google Free image

신재생에너지(Renewable Energy), 그게 뭐지? 

신재생에너지는 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열 등을 포함하여 재생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지를 말한다. 문자 그대로 본다면 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지가 결합된 단어로, 첨단기술을 이용한 새로운 형태의 에너지인 신에너지와 아직 개발 및 보급이 일반화 되지 않은 재생에너지를 아우르는 말이라 할 수 있다.

사실 신재생에너지에 대한 국제적으로 통일된 정의는 없다. 그러나 우리나라는 신에너지 및 재생에너지개발·이용·보급촉진법 제 2조의 규정에 의거해서 '기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지'로 정의하고 11분야로 분류하고 있다.

Solar panels @Renewable / http://www.flickr.com/photos/walmartcorporate/5326801497/

재생에너지는 8개 분야로 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열을 말하고 신에너지는 3개 분야로 연료전지, 석탄액화가스화 및 중질잔사유가스화, 수소에너지를 포함한다.

2011 대한민국 신재생에너지대전에서 신재생에너지를 엿보다

지난 10월 19일, 서울 삼성동 코엑스에서는 2011 대한민국 신재생에너지대전(Renewable Energy Korea 2011)이 개최되었다. 신재생에너지의 현재와 미래를 살펴볼 수 있는 좋은 자리이자 현재 우리나라의 신재생에너지 현황을 살펴볼 수 있는 기회이기도 했다. 다양한 기업의 제품과 기술을 통해 신재생에너지에 대해 자세히 알아보도록 한다.

 

 

 

 

 

 

국내 최대의 에너지 종합 전시회라고 불리는 이 행사가 특별한 이유는 신재생에너지대전과 녹색에너지대전이 동시에 이루어져 있었기 때문이다. 신재생에너지대전에는 OCI, 삼성중공업, 포스코파워, 그랜드솔라 등 국내외 다양한 신재생에너지 기업들이 참가해 제품과 기술을 전시했다. 녹색에너지대전에는 한국전력공사를 비롯한 에너지관련 공공기관, 삼성전자, 효성, 경동나비엔, 제로하우스 등의 기업들이 참가해 제품과 기술을 소개했다.

 

 

 

 

 



이 행사에서 사람들의 이목을 끈 것은 신재생에너지의 대표라고 할 수 있는 풍력발전이다. 하이에너지코리아라는 소형 풍력기업에서는 독특한 디자인의 풍력발전기를 선보였다. 적은 바람에도 회전력을 얻기 위해서 반원구형태의 풍력 블레이드를 이용한 것이다. 이는 기존의 블레이드 형태와 다른 형태로 창의적인 아이디어가 돋보이는 작품이었다.

하이에너지코리아, 풍력발전기

신재생에너지의 또 다른 형태인 태양광을 이용한 트래커 ‘해바라기’는 아름다운 자태로 다양한 연령층의 참관객의 이목을 이끌었다. 전동기라고 불리는 모토의 사용량을 최소화하고 기어를 이용하여 태양광 추적 정밀도를 높인 것이 태양광 트래커(Tracker)의 특징이라 할 수 있다.

태양광 트래커 '해바라기'

이미 세계 각국에서는 일본 원전사고, 유가의 불안정, 기후변화 협약 등으로 신재생에너지의 중요성이 재인식하고 있다. 또한 기존에너지원 대비 가격경쟁력 확보하게 된다면 신재생에너지산업은 IT,BT,NT산업과 더불어 미래 산업, 차세대 산업으로 급신장될 것으로 예상된다.

신재생에너지를 보급하기 위해서는 많은 조기투자가 필요하고 에너지효율 확보라는 기술적인 숙제를 안고 있기에 국가 차원의 투자가 필요한 것이 현실이다. 또한 화석에너지 고갈문제와 환경문제에 대한 해결방안이라는 점에서 선진 각국에서 신재생에너지에 대한 과감한 연구개발과 보급정책을 추진하고 있다.

우리나라는 2012년 총 에너지의 5%를 신재생에너지로 보급한다는 장기적인 목표를 세우고 지속적인 지원 사업을 강화할 예정이므로 우리나라의 에너지공급의 다변화 정책에 장기적인 안목을 가지고 관심을 기울여야할 때이다. 

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 이 동 진

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