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우리는 흔히 플라스틱을 태울 때 다이옥신과 같은 유해물질이 배출된다고 알고 있다. 그러나 이것은 일정 수준 이상의 온도에 미치지 못하는 불완전 연소일 때 일어나는 문제이다. 플라스틱은 1,200℃ 이상의 높은 열을 가해주면 완전 연소가 일어나 물과 이산화탄소 등으로 바뀌어 자연으로 돌아간다.
이러한 플라스틱의 특성이 잘 반영된 폐플라스틱 처리방법인 시멘트 소성로 연료화가 주목을 받고 있다. 해외에서 이미 활발하게 추진되고 있는 시멘트 소성로를 활용한 순환자원 연료 대체가 국내에서도 활성화되기를 기대해본다.
코로나19 장기화에 따른 플라스틱 사용량이 급증하면서 늘어나는 폐플라스틱에 대한 고민이 날로 깊어지는 가운데 폐플라스틱 처리에 대한 관심이 높아지고 있다.
폐플라스틱 처리방법은 물질재활용, 소각, 매립, 연료재활용, 물질재활용 등이 있다. 이 가운데 시멘트 제조 과정에서 소성공정의 대체연료로 폐플라스틱이 사용되는 시멘트 소성로 연료화가 주목을 받고 있다. 약 2,000℃에 달하는 시멘트 소성로의 온도로 폐플라스틱에 포함되어 있는 연소물은 완전 분해되어 폐플라스틱에 대한 자원 순환 이용과 온실가스 배출 저감에 기여하는 이점으로 전문가들은 연료재활용에 기대를 모으고 있다.
이에 한국시멘트협회 환경정책팀으로부터 폐플라스틱을 이용한 시멘트 소성로 연료화에 대해 알아보았다.
Q. 시멘트 제조과정에서 폐플라스틱 연료화 공정이 궁금합니다.
A. 시멘트는 주원료인 석회석을 비롯해 부원료인 점토, 규석, 철광석을 일정 비율로 혼합·분쇄하여 소성로에서 최고 가스온도 2,000℃에 달하는 고온으로 가열·용융시켜 제조하는 제품입니다. 폐플라스틱이 재활용 되는 공정은 고온의 열을 발생시키는 소성공정으로 전량 수입에 의존하는 주연료 유연탄을 일부 대체하여 사용하고 있는 것입니다.
Q. 폐플라스틱을 시멘트 생산설비 연료로 사용할 때의 이점 및 파급 효과는 무엇입니까.
A. 환경친화적인 재활용이 가능합니다. 시멘트 소성로는 최고온도가 2,000℃에 이르기 때문에 유해물질을 완전 분해하여 환경적으로 우수하게 순환자원 재활용이 가능합니다. 또한 버려지는 폐기물 활용을 통하여 온실가스 등 국가 환경에 부담을 줄 수 있는 요인이 줄어듭니다. 이에 따라 국가 환경비용 저감 및 에너지 재활용이라는 이점을 얻습니다. 또한 고온의 시멘트 제조공정은 우수한 폐기물 처리능력을 보유하고 있어 안정적인 재활용이 가능하며, 소각이나 매립 등의 폐기물 처리시설의 입지 및 운영 문제를 해결함으로써 국가 환경 비용 절감과 사회적 부담을 낮추게 됩니다. 뿐만 아니라 가연성 폐기물의 에너지 회수를 통해 화석연료를 절감하고 온실가스 발생을 줄이며 비가연성 폐기물의 원료화를 통해 매립장의 수명을 연장시키고 산림을 보호합니다.
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Q. 현재 국내에서 시멘트 생산설비 연료로 사용하는 폐기물의 종류와 폐플라스틱이 차지하는 비율은 어느 정도입니까.
A. 가연성 폐A. 기물 종류는 폐타이어, 폐플라스틱인 폐합성수지, 폐고무, 폐목재 등이 있습니다. 지난 2019년 폐기물 연료 사용량을 보면 1,402천톤으로 이 중 폐합성수지 사용량은 1,016천톤을 차지하고 있습니다. 전체 연료에서 폐기물 연료 비율은 24%이며 이 가운데 폐합성수지는 12%를 차지하고 있습니다.
Q. 시멘트 생산설비 연료에 폐플라스틱을 사용하는 국내외 현황이 궁금합니다.
A. 2018년 해외 시멘트산업 폐플라스틱 재활용 현황을 보면 일본이 71만8천톤이며 독일이 75만8천톤에 달합니다. 시멘트산업에서의 순환자원 재활용은 전 세계적인 추세로 미국, 유럽 등 해외에서는 지난 1980년대부터 폐기물 문제 해결을 위해 시멘트 소성로를 활용한 순환자원 재활용 기술이 실용화되었으며 지속적으로 확대되고 있습니다. 국가별 순환자원 연료 대체율을 보면 지난 2017년 기준 유럽은 평균 46%에 달합니다. 독일의 경우 2018년 기준 68%를 차지한 반면 우리나라는 23%에 그치고 있습니다. 유럽에서는 2017년 기준 약 2억 5천만톤의 폐기물 연료를 시멘트산업에서 사용하여 폐기물 대체율은 평균 46%에 이르며, 2035년까지 65%까지 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다.
Q. 시멘트와 관련한 국내 재활용 폐기물 연료시설 현황이 궁금합니다.
A. 현재 강원도와 충청북도, 전라남도를 중심으로 전국 시멘트사는 8개사 10개 공장에서 가연성 폐기물을 부연료로 재활용하고 있습니다. 강원도는 삼척에 위치한 삼표시멘트와 동해·영월에 위치한 쌍용양회, 강릉에 한라시멘트, 영월에 한일현대시멘트가 있으며, 충청북도에는 단양에 한일시멘트, 성신양회, 한일현대시멘트 등 3개사가 있고 제천에 아세아시멘트가 있습니다. 마지막으로 전라남도 장성에 고려시멘트가 있습니다.
Q. 한국시멘트협회에 대한 간략한 소개 및 앞으로의 계획에 대해 말씀해 주십시오.
A. 한국시멘트협회는 시멘트 제조사들의 복리증진을 도모하고 시멘트산업의 진흥과 국민경제의 발전에 기여함을 목적으로 합니다. 저희 협회는 시멘트산업 발전전략 강구 및 경쟁력 향상과 시멘트 환경, 순환자원 재활용, 온실가스 저감에 대한 문제점 파악 및 대책을 마련하고 시멘트 품질 및 규격 관리 등의 활동을 하고 있습니다. 앞으로도 저희 협회는 자원이 부족한 우리나라에서 순환자원 재활용은 지속가능한 국가 발전의 기반으로, 시멘트 업계는 지속적으로 순환자원 재활용을 확대하여 순환경제 실현과 폐기물로 인한 사회적 문제 해결에 앞장서 나아갈 계획입니다.
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