▲  김동찬 세종과학기술연구원 / 연구위원(前) 한국에너지기술연구원 / 에너지환경연구부장

폐기물관리법 시행규칙에 따른 ‘생활폐기물 직매립금지’는 생활폐기물을 그대로 매립하지 못하고, 반드시 소각 후 소각재만 매립하도록 하는 제도다. 수도권(서울·인천·경기)은 2026년 1월부터, 그 외 지역은 2030년부터 시행된다. 수도권은 주민 반대 등으로 신규 소각시설 건립이 지연되면서, 일부 자치단체는 충남·충북의 민간 소각장에 폐기물을 옮겨 ‘원정 소각’을 하는 상황까지 나타나고 있다. 

이 같은 여건을 반영해 서울시와 경기도는 직매립금지 시행을 2030년까지 4년 유예할 것을 정부에 요청한 것으로 알려졌다. 정부는 공공소각장 신설사업의 입지 선정과 인허가 절차를 간소화해 건설기간을 기존 12년에서 8년으로 단축, 2030년까지 총 27곳의 소각장을 건설하겠다는 계획을 발표했다. 그러나 지난 5년간 수도권에 신규 공공소각장이 단 한 곳도 착공되지 않은 점을 고려하면, 계획 이행의 실현성에 대해서 신뢰성이 제기된다. 

한편 종량제봉투에 담기는 생활폐기물은 발열량이 유연탄의 50~70% 수준으로서 소각 후 잔재물은 원폐기물의 15~20% 정도 남는다. 현재 소각열은 주로 난방이나 발전에 이용되나, 대형 소각로를 제외하고는 열 공급처 제약과 낮은 경제성으로 이용효율이 높지 않다. 특히 중소형 소각로나 민간시설은 열회수율이 더욱 낮다.

이에 ‘생활폐기물 직매립금지’의 현실적 대안으로 시멘트 소성로 활용을 적극 검토해야 한다. 시멘트산업은 전통적으로 에너지 다소비 업종으로 2차 석유파동 때까지 중질유를 사용하다 1980년대 이후 유연탄을 주 연료로 사용해 왔다. 그러나 독일·이탈리아·폴란드 등 유럽국가는 이미 시멘트 소성로의 연료 중 40~60%를 가연성 폐기물로 대체하고 있다. 미국과 일본, 중국 역시 이 비율이 증가 추세이며, 동남아 일부 국들도 폐기물 처리 수단으로 시멘트 소성로를 주목하고 있다.

국내의 경우 사업장폐기물을 대상으로 시멘트사와 폐기물처리업자 간에 협약에 의해 소성로의 유연탄 대체 연료로 사용하고 있는 실정이고, 생활폐기물 처리는 지자체에 책임이 있으므로 여기에는 포함되지 않는 것으로 평가된다. 

한편 가연성 생활폐기물의 경우는 강원도 삼척시 삼표시멘트와 동해시 쌍용C&E가 유일하다. 각 회사와 해당 지자체의 협약하에 지자체는 생활폐기물의 분리수거 → 전처리(파쇄·분별) → 시멘트공장 운송 → 시멘트사는 저장시설을 갖추어 소성로에 유연탄 대체 연료로 연소한다. 각 지자체는 연간 폐기물 처리비용을 절감하고 시멘트사는 연료비를 줄이는 경제적 상생효과를 가져오며 별도의 소각재 매립장은 필요로 하지 않는 것으로 알려졌다. 

생활폐기물 직매립금지에 따른 가연성 생활폐기물의 처리는 소각로보다 시멘트 소성로가 완전연소, 소각재 처리, 열회수 이용율, 유해배가스 저감에서 월등한 것으로 분석된다. 이는 소성로의 길이가 70-100m이고, 노내 온도 약 1500℃, 긴 체류시간(30분～1시간)에 기인 된다. 

소성로의 고온, 긴 체류시간으로 완전연소와 다이옥신 발생이 없는 것으로 해석되며, 폐기물 중의 회분, 철분 등은 용융 상태로 녹아 시멘트 원료 소성물(Clinker)에 흡수된다. 그리고 중금속의 고화·용출 실험결과 시멘트 포함 중금속 용출 현상은 나타나지 않는 것으로 발표되었다.

우리나라는 생활폐기물의 분리·배출 제도가 비교적 잘 정착돼 있고 시멘트 공장이 충북 제천, 단양 지역과 강원도 영월, 삼척, 동해 지역에 밀집 분포되어 가연성 생활폐기물의 시멘트 소성로 연소에 유리한 여건이라 할 수 있다. 국내의 시멘트 생산량은 연간 약 5,000만톤으로서 시멘트 1톤 생산에 유연탄 0.1톤이 소요되고, 이산화탄소는 0.8톤(석회석 분해 + 유연탄 연소가스) 배출한다. 한편 수도권 직매립금지 대상 생활폐기물 발생량은 전체 시멘트 소성로 유연탄량에 비해 훨씬 적은 수준이다.

시멘트 소성로 활용 시 기대되는 효과는 ▴소각로 설치 문제 해소, ▴매립지 수명연장, ▴유연탄 대체에 따른 연료비 절감, ▴소각로에 비해 연소열 이용율 증대, ▴다이옥신 발생의 우려 제거, ▴미세먼지, 온실가스 저감에 기여 등으로 요약된다. 

시멘트 소성로 유연탄을 가연성 생활폐기물로 대체 정책을 추진하려면 기관별 역할 분담이 긴요하며, 기후에너지환경부가 리드하면 큰 성과가 있을 것으로 기대된다.

생활폐기물의 직매립금지 대응 방안으로 시멘트 소성로를 활용함은, 시멘트 제조의 유연탄 저감, 소각로에 비해 열 이용율 증대, 미세먼지·온실가스 저감 등 환경개선과 소각로 시설을 설치하지 않고 가연성 생활폐기물을 처리할 수 있는 최선책임을 제의한다.