본문 바로가기

환경 이슈

수소 경제와 순환 경제에 관한 소소한 지식

※출처: 월간환경기술 5월호

<신정부와 2050 탄소중립> -김기은-

 

가끔 일하기 싫을 때 월간환경기술 e-book을 사서 읽는 데 금새 잊어버릴 내용들을 정리해두면 좋을 것 같아 포스팅하기로 했다. 환경 기사를 읽는 것도 좋겠지만 고퀄의 컬럼들을 한번에 볼 수 있어 정말 유익하다.

 

1. 수소경제

 

 2020년부터 우리나라 정부는 수소경제를 위한 전략과 목표를 발표했다고 한다.

수소경제라는 말은 화석연료를 수소연료로 대체한 경제를 말한다.

전기차와 더불어 수소차에 대한 야심찬 계획들이 있지만 그린수소 생산을 위한 기술력 확보가 필요한 상황이다.

 

 이 칼럼을 통해 그린 수소라는 말을 처음 들었는데, 청정 수소라고도 불리는 그린 수소는 생산 과정에서 탄소 배출이 전혀 없는 수소를 말한다. 화석연료를 사용하지 않고 태양광, 풍력에너지와 같은 재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해해 수소를 얻는 것이다. 재생에너지라 할지라도 설비, 유지/관리, 폐기 과정에서 화석 연료의 사용이 제로일 수는 없겠지만 그린 수소를 사용하는 기업에 혜택을 주는 제도는 재생에너지 발전에 간접적으로 기여할 수 있을 것 같다.

 

※유럽연합은 2016년부터 수소를 생산 수단을 기준으로 색으로 나누기 시작했다.

 

 수소는 그 생산 방식에 따라 ▷그린수소 ▷그레이 수소 ▷브라운 수소 ▷블루수소로 구분된다. 이와 같이 색깔로 수소를 분류하는 방식은 유럽에서 가장 먼저 시작한 것으로, 유럽연합(EU)은 2016년부터 ‘그린수소 인증제도(CertifHy Guarantee of Origin)’를 통해 수소의 친환경성을 인증하고 있다. 이 가운데 가장 친환경적인 그린수소는 태양광·풍력 발전 등에서 나온 전기로 물을 전기분해해 생산한다. 가장 많이 이산화탄소를 발생시키는 브라운수소와 그레이수소는 각각 화석연료인 석탄·갈탄이나 천연가스(CH4)를 통해 생산한다. 블루수소는 이산화탄소를 포집·압축·수송해 지하에 저장하는 CCS(Carbon Capture & Storage) 기술을 적용해 생산하는 수소를 말한다.

[네이버 지식백과] 수소 생산 방식 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)

 

2. 순환 경제

 

 순환 경제는 자원 사용을 줄이고 폐기물을 재사용하는 경제이다. 자원 절약부터 시작하는 개념이지만 폐기물 에너지화 및 자원화 정책이 일자리도 증가시키고 추가적인 이윤도 창출하는 등 더 실효성이 있을 듯하다. 특히 폐기물을 수거하여 연료화하는 과정은 직접적으로 탄소 배출을 감축할 수 있어 순환 경제의 핵심축이라 할 수 있다.

 

  • 바이오연료

 유기물에서 추출하여 생산하는 바이오연료 중 폐식용유를 바이오디젤로 전환시키는 산업도 순환 경제를 위해 중요한 역할을 할 수 있다. 우리나라는 이미 20년 전부터 폐식용유 수거 체계가 잘 잡혀 있다고 하니 연료 사용 시 바이오디젤 혼합율을 높이는 정책을 실시해도 무리가 없을 듯하다. 

 

  • 음식물류폐기물 자원화, 비료화

 음식물류폐기물을 법규에 의거하여 재활용하기 위해 많은 자원이 투입되지만 높은 염분 함유량과 협잡물로 인해 음식물류폐기물의 비료화, 에너지화 사업은 경쟁력이 그리 높지 않다. 개인적으로도 발효와 가열 과정을 거친다 하더라도 폐기물 내에 있는 유해물질을 모두 없애기는 부족할 것으로 생각된다. 한 때 우리 입에 들어올 수도 있었던 유기물이라 하여도 모두 섞어 비료화했을 때 아무 문제가 없을 지는 좀 지켜봐야할 것 같다. 

 

  • 슬래그 시멘트

 대표적인 폐기물 자원화 산업으로 폐기물을 활용한 시멘트 생산이 있다. 하지만 기사를 찾아보니 유연탄과 폐기물을 섞어 만든 슬래그 폐기물에 대한 이미지가 상당히 안 좋다.  슬래그 시멘트에 사용되는 폐기물에는 폐타이어‧폐고무‧폐비닐‧폐유 등 가연성쓰레기와 제철소 슬래그‧소각재‧분진‧석탄재‧하수슬러지‧각종 공장의 오니(분뇨) 등 비가연성 산업 슬래그(쓰레기)가 있다. 건설업계에 따르면 현재 유연탄과 슬래그의 비중은 50:50이라고. 

시멘트 소성로의 온도는 1450~2000도이기 때문에 폐기물 소각에는 최적이다. 과불화합물과 같은 난분해성 유기물질도 1000도 이상에서는 모두 분해되기때문에 1450도 이상의 온도면 왠만한 유기오염물질은 다 제거되는 온도라고 할 수 있다. 문제가 되고 있는 중금속도 가열 과정 이후에 시멘트가 굳어진 상태면 휘발될 가능성은 극히 낮을 것으로 생각된다. 시멘트 제작 공정에 사용하기 전 미리 폐기물 내 중금속 농도를 확인한다고 하지만 온갖 종류의 폐기물의 중금속 함유량을 일일이 확인하는 건 불가능할 것 같다. 이미 유럽에서는 슬래그 시멘트의 효용성이 검증되긴 했지만 국내 이미지 회복을 위해 굳은 상태의 시멘트의 영향 평가가 더 필요해보인다. 조심하는 건 좋지만 탄소중립 시나리오에 따라 유연탄의 사용을 감축해야하는 상황에서 폐기물로 유연탄을 대체하는 것 말고 더 좋은 대안이 있을까?

 

 

300x250