[김해 장유소각장 ②] 석유화합물은 열분해 과정을 통해 석유로 환원된다
(WWW.SURPRISE.OR.KR / 신상철 / 2021-12-01)

   - 저온 열분해 유화기술에 대해 아십니까?
   - 세계 최고 수준으로 완성된 기술이 오랜 세월 사장되었던 이유
   - 정부의 과실이 크다- 김해 장유 CASE가 환상적 조합을 이룰 수 있는 이유
 

1. 폐플라스틱 . 폐비닐이 기름된다

고분자화합물인 석유화학제품은 저온 열분해 과정을 통해 다시 석유로 되돌릴 수 있습니다. 여기서 ‘저온’이라함은 연소시 800도 이상의 고열반응이 필요한 소각에 비해 상대적으로 저온이라고 할 수 있는 3~400도 수준으로 용융시킨다는 의미입니다.

밀폐된 반응로에 석유화학제품을 넣은 후 산소가 없는 상태에서 가열 용융하면 LPG가스와 경유를 얻을 수 있습니다. 플라스틱의 품질에 따라 중질유 또는 경질유를 얻게 되며 생수 페트병과 같이 양질의 재료인 경우 휘발유에 준하는 품질의 결과물을 얻을 수 있습니다.

이러한 기술의 원천은 1970년대 독일의 함부르크 대학에서 최초로 제안되었으며 독일, 일본, 중국 등에서 상업화 과정을 겪으며 발전하였습니다. 우리나라에서는 1995~1997년 사이 통상산업부의 용역프로젝트로 LG화학에서 기술을 완성하여 저온 열분해 유화기술이 폐플라스틱 재활용 및 자원화에 있어 획기적 대안이라는 평가를 받은 바 있습니다.

2. 저온 열분해 유화기술, 왜 오랜 세월 사장되었나?

2021년 현재 우리나라의 저온 열분해 유화기술은 세계 최고 수준으로 손꼽을 만큼 연구와 발전을 거듭해 왔으며 상업화에도 성공하였습니다. 그럼에도 지금까지 이러한 훌륭한 기술이 있다는 사실 조차 모르는 국민들이 대부분인 까닭은 무엇일까요? 그렇게 좋은 기술이라면 왜 대기업들이 뛰어들지 않았을까요? 간략하게 몇 가지로 요약하면 이렇습니다.

첫째, 단순 경제성 논리의 문제입니다. 소각방식의 경우 당장 폐플라스틱과 폐비닐을 태워서 얻은 열로 물을 끓여 스팀을 얻고 그것으로 난방용으로 쓰거나 발전기를 돌려 전기를 생산하던 기존의 방식에 비해, 저온 열분해 기술은 공정도 까다롭고 지속적인 연구개발이 필요하다는 측면에서 열세일 수밖에 없었고, 정부의 정책적 지원이 없는 상황에서 상업화의 벽은 너무나 높았습니다.

그러나, ‘지구환경’이라는 관점에서 보면 상황은 달라지게 됩니다. 이산화탄소, 다이옥신, 미세먼지 그리고 온실가스효과까지 고려했을 때 경제성 논리는 완전히 역전될 수밖에 없으며 그렇다면 적어도 2000년대 초반부터 우리는 이산화탄소를 뿜어대는 소각방식을 억제하거나 축소하기 위한 대안으로 저온 열분해 유화기술에 주목했었어야 한다는 결론입니다.

둘째, 환경부 정책당국의 과오입니다. 1998년 이 기술을 완성한 LG화학 연구진은 <이 기술은 플라스틱이 안고 있는 문제점을 생산에서 소비, 폐기에 이르기까지 일괄적으로 해결할 수 있는 유일한 기술>이라고 평가하였습니다. 그렇다면 정책당국의 방향설정과 전폭적인 정책지원 그리고 자금지원이 필수임에도 환경정책 당국은 그것을 방기하였습니다.

그에 더하여 폐기물 처리 절차에서의 비합리적 계단식 구조를 만들어낸 환경부마피아(환피아)들의 정책적 과실과 직무유기는 <경북 의성의 쓰레기산>, <쓰레기 컨테이너 필리핀 수출>, 심지어 최근의 <조폭 폐업공장 임대, 쓰레기 쌓아놓고 수십억 편취>에 이르기까지 아직까지도 정책적 난맥상을 벗어나지 못하고 있는 것이 현실입니다.(이 부분 별도의 글로 다루겠습니다)

셋째, 대기업 OIL CARTEL의 무관심과 높은 장벽입니다. 국내 정유사업을 주도하고 있는 대기업들 입장에서 이러한 저온 열분해 유화기술은 그저 귀찮은 존재였을지도 모릅니다. 양질의 경유를 얻기 위해서는 적절한 정유과정이 필요합니다. 그런데 정유회사들이 도와주지 않으니 이 기술을 통해 생산된 결과물은 그저 ‘유사석유’라는 별칭 속에 묻혀 있어야만 했던 것입니다.

그로 인해 수많은 민간업체들이 맨땅에 헤딩하듯 연구 개발하는 과정에서 자금난을 견디지 못하고 도산하거나 사업을 전환하기도 했지만, 이 기술이 갖고 있는 잠재적 위력과 가능성을 알았던 민간기업들의 꾸준한 연구와 투자 그리고 기술발전의 결과로 이제는 대기업들이 협약서나 계약서를 들고 달려갈 만큼 성장하기에 이르렀습니다.

3. 화제의 중심으로 떠오른 ‘저온 열분해 유화기술’

2018년 초, 전 세계 플라스틱 쓰레기의 50%를 소화해오던 중국의 시진핑 주석이 플라스틱 쓰레기 수입금지 명령을 내립니다. 이후 중국은 3년에 걸쳐 일체의 폐기물 수입을 중단하였고 그로 인해 전 세계는 쓰레기 대란을 겪게 됩니다. 우리나라에서도 아파트 단지마다 폐비닐을 수거하지 않아 난리가 났던 것을 기억하실 것입니다.

2019년 7월 제주도의 저온 열분해 유화기술 업체인 제주클린에너지와 SK이노베이션의 MOU 체결은 국내 유수 석유화학 대기업들이 플라스틱 열분해 사업에 줄줄이 뛰어들 것을 선언하게 된 기폭제가 되었고 한 달 뒤인 2019년 8월 국회에서 열린 <플라스틱 재활용 활성화 정책> 세미나는 저온 열분해 유화기술의 우수성을 알리는 계기가 되었습니다.

당시 세미나를 주관하였던 한정애 의원은 영국에서 산업공학 박사학위를 받은 전문가로 2020년 민주당 정책위의장을 거쳐 2021년 현재 환경부 장관이 되어 저온 열분해 유화기술 업체를 방문하여 격려하고 정책적 지원을 약속하는 등 전도사 역할을 톡톡히 하고 있습니다.

4. 폐기물(쓰레기) 가운데 석유화합물만 있는 것은 아니지 않나?

그렇습니다. 우리가 배출하는 생활쓰레기가 폐플라스틱과 폐비닐만 있는 것이 아닙니다. 고철, 캔, 종이, 병, 플라스틱, 비닐 외의 모든 쓰레기는 종량제 봉투에 담아 배출된 후 전량 소각하거나 매립해야 하는 것이 현재의 처리 방식입니다.

그런데 가정에서 종량제 봉투를 배출하기 전, 내용물을 한 번 뜯어보신 적이 있습니까? 우리 가정에서 담아 놓은 종량제 봉투의 내용물을 펼쳐놓고 보면 상황이 달라집니다. <이걸 모두 태워야만 돼?> 라는 관점에서 바라보면 소각방식이 아닌 저온 열분해를 통해 에너지자원화 할 수 있는 쓰레기들이 적지 않다는 사실을 알 수 있습니다.

여느 아파트 엘리베이터에 <이런 종류의 쓰레기는 재활용 되지 않으니 종량제 봉투에 담아 배출해 주세요>라는 공고문 많이 보셨을 것입니다. 그런데 그렇게 표기된 쓰레기 상당수는 석유화합물입니다. 그냥 그대로 종량제 봉투에 넣으면 소각로에서 태워질 쓰레기에 불과하지만, 저온 열분해 시스템에서는 가스와 경유를 만들어 낼 수 있는 훌륭한 재료인 것입니다.

우리는 우리가 800도 이상의 고열로 소각하고(태우고) 있는 폐기물에 대해 왜 그래야만 하는지 우리 스스로 의문을 제기해야 합니다. 절반 수준인 400도에서 열분해(용융)하는 것만으로도 이산화탄소 배출을 절반이하로 줄일 수 있고, 소요되는 에너지비용도 절감할 수 있으며, 머지않아 시행될 것이 분명한 ‘탄소세’ 부담도 줄일 수 있다는 사실에 눈을 떠야 합니다.

5. 김해 장유 CASE가 환상적 조합이 될 수 있는 이유

김해 장유 소각장에는 이미 150톤 소각시설이 존재합니다. 이 소각시설로 모든 종량제 쓰레기들 뿐만아니라 재활용이 가능하지 않은 폐플라스틱과 폐비닐 대부분이 소각되고 있습니다. 이곳에 150톤 처리 용량을 증설하면서 또 ‘소각시설’을 더해야만 할까요? 2050 탄소중립에 역행하는 ‘소각방식’을 고집해야 할까요? ‘막차’인 줄 알면서 올라타야 할까요?

우리가 추가로 증설하는 150톤 처리용량을 저온 열분해 유화시스템으로 가져간다면 기존에 소각로에서 태우던 쓰레기의 상당량에서 LPG가스와 경유를 생산해 낼 수 있고 그 만큼 이산화탄소와 다이옥신 그리고 미세먼지 배출을 줄일 수 있게 되어 <기존의 소각 + 저온 열분해>라는 환상적 조합이 이루어 질 수 있을 것입니다.

그렇게 결정한 지방자치단체가 있을까요? 네, 있습니다. 정읍, 춘천 그리고 울산입니다. 울산에는 기존의 대형소각시설이 있습니다. 그러나 추가증설의 필요로 새롭게 추진하는 방식은 ‘저온 열분해 유화기술’을 선택, 2020년 12월 SKC와 업무협약을 맺은 후 울산의 SK피아이씨글로벌 공장 부지에 건설하기로 결정하여 추진 중에 있습니다.

김해 장유 쓰레기 처리시설의 증설이 필요하다고 판단되었다면, 기존의 처리방식에 문제가 없는지, 최근의 신기술은 무엇인지, 환경에 어떠한 영향을 미치는지, 다른 지자체들은 어떻게 대응하는지, 최신 트랜드는 무엇인지 등에 대한 최소한의 연구와 고민이 있었어야 한다고 생각합니다. 시장, 국회의원, 도의원, 시의원 분들의 총체적 직무유기에 다름아닌 것입니다.

김해 장유에는 아직도 희망이 있습니다. 전국 모든 지자체가 부러워 할 조합(소각+유화)을이룰 수 있는 선택의 여지가 아직은 남아 있기 때문입니다. 향후, 주변 도시의 소각시설들이 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 저온 열분해 처리 가능한 폐플라스틱과 폐비닐류 등을 처리비용과 함께 김해 장유에 보내 올 경우 예상외 수익을 기대할 수 있는 것은 덤입니다.

선택이 아닌 필수 - <탄소세를 납부할 것인가> 아니면 <탄소배출권을 판매할 것인가> 그 고민의 기로에서 김해시 정책 당국과 의원들 그리고 시민과 주민이 택해야 할 선택지는 너무나 자명하기에, ‘저온 열분해 유화방식’은 ‘선택이 아닌 필수’ 라 말씀드리는 것입니다.

그리고 우리에게 던져야 할 질문 - 돌아올 수 없는 ‘막차’를 타야만 하겠습니까?

이글은 김해장유넷 ☜ 에도 실렸습니다