[2023년 4월 월간쓰레기] 이번 달 월간쓰레기는 쉽니다. 대신 월간에너지 등장! 🔋

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^{오프닝 송}🎶

엠블랙 – 전쟁이야

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월간쓰레기 글에 웬 노래가 떡하니 먼저 나오나 싶지요? 🤭

4월 월간쓰레기의 주제가 바로… ‘전쟁 시리즈’이기 때문입니다.

이름하여 쓰레기 전쟁!

기후위기 시대에 우리의 눈길이 미처 닿지 않는 곳에서는 무수한 에너지 전쟁이 일어나고 있는데요,

오늘은 3가지 주제의 전쟁에 대한 이야기를 나누어보려 합니다.

기후위기 대응을 위한 탄소중립과 쌍둥이 전환(에너지 전환&디지털 전환)의 전환기에 벌어지는 일들에 대한 이야기랍니다.

에너지 전환? 그럼 탄소배출 줄이고 좋은 거 아닌가요?

흠… 그다지 밝고 긍정적이지만은 않은데요,

쌍둥이 전환이 초래하는 또 다른 문제들에 집중해 보는 시간을 가져볼까 해요.

지난달 월간쓰레기에서 여덟 가지의 이슈를 다루어서 숨이 가쁘셨던 분들은 이번 달에는 조금 숨을 고르고…

앗, 하나씩 파고들다 보니 오늘은 주제마다 매우 복잡하게 얽혀있네요.

알면 알수록 숨 가쁜 쓰레기의 여정에 피프리미와 함께 뛰어들어보시죠!

나무 전쟁

여러분, 바이오매스가 무엇인지 알고 계시나요?

바이오매스란 광합성에 의해 만들어진 식물 자원인데요, 탄소중립ㆍ탈플라스틱ㆍ자원고갈에 대응하기 위해 관심이 높아지고 있는 물질입니다. 식물은 탄소중립 성격을 가지고 있는데, 이미 공기 중에 있던 이산화탄소를 식물이 흡수했다가 바이오매스로 활용하면 다시 공기 중으로 되돌리는 것이기 때문에 바이오매스를 원료로 사용하게 되면 탄소중립을 실천할 수 있다는 것이죠. 그렇기 때문에 바이오매스를 에너지로 활용하자는 목소리가 나오고 있답니다.

화석 연료를 대체할 수 있는 바이오매스는 세 가지의 형태로 활용 가능합니다.

기체 : 바이오가스 – 생물학적 공정
액체 : 바이오에탄올(휘발유 대체), 바이오디젤(경유 대체), 바이오중유 – 화학적 공정
고체 : 우드칩ㆍ목재칩(원목을 파쇄), 바이오SRF(폐목재 활용), 목재 펠릿(목재를 가공한 형태) – 기계적 공정

이렇게 바이오매스는 다양한 형태로써 원료로 사용할 수 있습니다. 재생 가능한 원료이면서 자원고갈이나 탄소배출 문제에서 자유롭다는 것이 특징이죠. 그렇지만 완전한 대안이 될 수는 없습니다. 바로 나무를 베거나 식물 자원을 수확하며 생태계 파괴와 생물 다양성ㆍ서식지 파괴의 문제를 야기하기 때문입니다. 그렇기에 우리는 보존의 대상(지구 생태계의 건강)이며 이용의 대상(자원고갈과 기후위기를 대응할 수 있는 자원)의 영역을 확실하게 구분지어야 합니다. 이용 시에도 새롭게 베어내는 것이 아니라 버려지는 부산물을 우선적으로 활용해 생태계 피해를 최소한으로 할 수 있는 조달 방법을 모색해야 합니다.

우리나라는 재생에너지의 확대를 위해서 RPS(재생에너지의무공급제도)를 시행하고 있습니다. 이 제도는 일정 규모 이상의 발전소를 운영하는 사업장이 전기를 발전해 공급하고 판매하려면 해당 사업장이 생산하는 전기 중 일정 비율 이상은 의무적으로 재생에너지를 공급하도록 하는 제도입니다. 재생에너지의무공급비율은 ‘신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법 시행령 별표’에 의거해 2년 단위로 2%씩 늘려나가고 있는데요, 2020년~2021년은 30%, 2022년~2023년은 32%랍니다.

발전 사업자가 재생 에너지를 공급하는 방법은 두 가지 있습니다.

사업자가 직접 풍력ㆍ태양광 등의 발전소를 건설하는 것
재생에너지발전사업자로부터 REC*를 구매하는 것

_{*REC : 신재생에너지 확대를 장려하기 위한 제도. 신재생에너지로 전기 1MWh를 생산하면 가중치에 따라 REC를 발급}

이렇게 되면 신재생에너지 판매자와 구매자 간 거래시장이 형성됩니다!

REC는 가중치에 따라서 발급된다고 하는데 가중치는 왜 주는 걸까요?

이 가중치를 주는 제도를 ‘신재생에너지 공급의무화제도 가중치 제도’라고 하는데요, 재생에너지(태양광ㆍ풍력ㆍ조력ㆍ바이오매스 등) 발전 방식에 따라서 경제성이 다르기 때문에 시행하는 것이랍니다. 경제성이 좋은 재생 에너지만을 이용하게 되면 재생에너지 발전의 다양성이 파괴되므로 다양한 재생에너지 시장을 형성할 수 있도록 가중치 제도를 통해 재생에너지별 수익성을 고르게 분포합니다. 예를 들어 가중치가 0.5인 재생에너지의 경우 1 MWh를 발전했다고 하더라도 0.5 MWh의 실적으로 판매할 수 있고, 가중치가 2.5인 재생에너지라면 1 MWh를 발전하면 2.5 MWh의 실적으로 판매할 수 있습니다. 즉, 가중치가 높을수록 판매하는 사업장은 유리한 위치에 있게 됩니다. 그렇기 때문에! 가중치가 높은 재생에너지를 확보하기 위한 전쟁이 일어나게 되는 것이죠. 2018년 6월 제도가 개정되었는데요 개정 이전에는 바이오매스 가중치가 1.5인 반면 개정 이후에는 0.25로 평가하고 있습니다. 여기에 일몰제가 미적용되어 개정 이전 사업장은 여전히 1.5의 가중치를 적용받고 있답니다.

여기서 잠깐! 가중치가 2.5인 바이오매스가 있다고 하는데, 대체 어떤 걸까요?

가지, 이파리 등 벌목 후 원목 이외에 버려진 잔재물이 바로 그 주체입니다. ‘미이용 산림 바이오매스’라고 합니다. 원목이 아니기에 활용 가치가 낮고 오히려 활용하면 적자인 버려지는 벌목 잔재물을 활용하도록 만들기 위해 고민하다 최고 가중치인 2.5를 부여하게 된 것입니다.

에너지를 만들기 위해 이용한다고 해도 다른 사람의 권리를 침해하는 것이 아닌 비경합성의 태양광ㆍ풍력과는 달리 목재는 경합성을 가지고 있습니다. 목재는 바이오매스로써 에너지로 이용할 수도 있지만 제품 등을 만들어 물질 활용이 가능한 원료입니다. 목재의 여러 가지 이용 용도를 둘러싼 시장이 형성되어 있는데요, 우리 시장은 부가가치가 높은 곳으로 치우치게 되어 있습니다. RPS에 의해 REC가 지급되는 경우 시장 물량 배분에 왜곡이 생기는 쏠림 현상이 발생하게 되는 것이죠. 원목의 경우 가중치가 0.5지만 미이용 산림은 2.5로 5배 차이가 납니다. 여기에서 문제가 발생합니다. 바이오매스 에너지를 원목으로 생산한 것인지, 미이용 산림으로 생산한 것인지 구분하지 못하는 경우가 생기는 거예요! 원목이 가중치가 높은 미이용 산림으로 둔갑해 버리면 원목을 활용해 제품을 생산하던 시장에서 원목을 활용하지 못하게 되고, 바이오매스 발전소에 나무들이 몰려들어가게 됩니다. 에너지를 이용하는 곳에 부가가치가 높아지게 되어 시장 경제에 혼란을 야기하고 있는 것이죠.

위의 쏠림 현상 문제 이외에도

엄밀한 의미의 탄소중립은 그해 자란 농산물을 활용해야 의미 있는 것인데, 수년간 탄소를 머금고 있던 나무를 활용하는 것이 진짜 재생에너지라고 할 수 있는가?
에너지 밀도가 높은 화석 연료 대비 밀도가 낮은 원료인 목재를 에너지로 활용해 대체 가능한 것인가?
우리나라의 바이오매스 발전을 위해 해외의 바이오매스 원료를 수입해 오는 것이 맞는 행태인가?

위와 같은 의문점들이 많습니다.

광물 전쟁

왜 희토류가 필요하지?

화석 연료는 한 번 태워 사용하면 없어지는 일회용 에너지인데요, 에너지를 반복해서 사용할 수 있도록 재생에너지를 만들자는 것이 에너지 전환입니다. 그렇기에 생산된 재생에너지를 저장할 수 있는 장치, ESS(에너지 저장 시스템)가 필요합니다. 또 재생에너지를 이용할 수 있는 새로운 설비가 필요하겠죠. 내연기관 자동차 대신 전기 자동차, 석유 대신 전기 에너지(배터리)를 사용하는 등 에너지가 전환된다고 하는 것은 에너지 생산ㆍ저장ㆍ사용의 인프라게 새로이 구축되는 것입니다. 새로운 인프라는 새로운 자원의 발굴이 필요하다는 것을 의미하고요. 그래서 광물 지원, 특히 희소 금속의 이용량이 급증하게 되는 것입니다!

배터리와 모터에는 희소 금속이 이용되는데요, 모터의 성능을 결정하는 것은 자석의 힘이라는 것 알고 계시나요? 자석의 힘이 강해지기 위해서는 네오디뮴ㆍ디스프로늄 등의 희토류가 필요합니다. 희토류 자석은 전통 자석보다 성능이 100배가량 뛰어나서 크기는 작지만 성능이 좋은 희토류 자석의 가치가 높아지는 것입니다. 쌍둥이 전환(에너지 전환ㆍ디지털 전환)을 뒷받침하는 물질적 기반이 바로 희소 금속이라는 사실!

지속 가능한 에너지를 생산하기 위해서는 지속 가능한 광물 공급이 이루어져야 합니다. 지속 가능한 에너지 생산이 이뤄지지 않으면 디지털 경제 운영이 불가하거든요. 이는 미래 산업 생태계가 작동 불가하다는 것을 의미하니 미래 산업 생태계를 작동하는 핵심 물질적 기반인 희소 금속, 희토류를 확보하는 국가가 미래 산업에서 막강한 경쟁력을 가질 수밖에 없겠죠?

희소 금속은 세 가지의 특징이 있습니다.

광물 종류의 복잡성
매장의 편재성 : 희소 금속이 다량 묻혀 있는 장소가 특정 국가에 집중되어 있음
희소성

위와 같은 특징으로 하나의 국가가 전 세계 시장을 좌지우지할 수 있기에 ‘비민주적 자원’이라고 부르기도 하는데요, 에너지 전환에 따라 수요량은 엄청나게 급증하지만 희토류의 특징으로 인해 원활하게 공급이 불가한 객관적인 조건을 보유하고 있어 자원 공급망의 위기가 발생합니다.

여기에 빠질 수 없는 정치적 이슈가 있습니다. 바로 미–중 갈등입니다. 1980년대까지만 해도 중국이 희토류로 전 세계를 장악하는 수준이 아니었습니다. 당시만 해도 미국이 우위를 점하고 있었고, 프랑스도 광물 강국이었습니다. 그런데 광산 개발은 엄청나게 환경 파괴적입니다. 옅은 농도로 분포되어 있는 희토류의 특성상 더욱 환경 파괴를 야기했죠. 희토류를 캐내기 위해서는 황산ㆍ염산 등의 유독 물질을 활용해야 하므로 희토류 공정 자체에서도 유독 가스가 발생하는 문제와 더불어 희토류 광물에 필연적으로 함께 있는 토륨ㆍ우라늄 등의 방사성 원료로 인해 방사능 오염의 위험까지 있었습니다. 그렇기에 당시 광물 시장에서 우위를 점하고 있던 선진국들은 광산을 유지하는 것이 매우 부담스러웠습니다. 그때 중국이 광산 개발을 담당하겠다고 나선 것이죠. 선진국에서는 저렴한 가격에 자원을 공급하고요. 그렇게 1990년대부터 중국이 90% 이상의 광물 시장을 장악했고 선진국의 광산 개발 시장은 붕괴했습니다. 중국은 환경 비용과 광산 노동자들의 건강 비용을 고려하지 않았으므로 굉장히 저렴한 비용으로 광물을 추출하고 판매할 수 있었으며 국제시장에서 어느 나라도 가격 경쟁이 불가한 상태가 되었습니다. 이것을 자원 덤핑, 환경 덤핑이라고 합니다.

자원을 발굴해서 공급하는 것을 업스트림 시장, 자원을 이용해 제품을 생산하는 것을 다운스트림 시장이라고 합니다. 중국이 이미 업스트림 시장을 장악한 상태라 중국 이외에는 첨단 산업에 필요한 자원을 공급할 수 있는 국가가 부재하게 되었고 중국은 다운스트림 시장까지 장악하기 위한 계략을 세웠습니다. 자원 공급을 빌미로 중국으로의 희소 금속 사용 첨단 산업 공장의 이전을 세계 여러 나라에 요구했고, 공장이 이전해 오면 기술을 탈취해 다운스트림 시장 또한 중국이 장악하게 되었습니다. 이로 인해 개방형 자원 공급망이 아닌 폐쇄형 자원 공급망이 형성된 거죠.

위와 같은 중국의 성공 스토리(?)를 본 다른 국가들이 답습하기 시작합니다. 자원 보유량이 많은 국가들이 자원 보훈 주의를 형성한 것입니다. 인도네시아의 경우 2009년부터 신광물법을 제정해 광물 상태로 수출하지 않겠다고 선언했습니다. 인도네시아에는 전 세계 25%의 니켈이 매장되어 있거든요. (니켈은 배터리 생산의 주요 원료!)

과연 에너지 전환이 지속 가능한가?
광물 조달이 되지 않으면 재생에너지 생산 자체가 불가한데 에너지 전환 이후에는 어떻게 지속할 것인가?

우리가 당면한 과제인 에너지 전환에만 초점을 맞추고 집중할 것이 아니라 종합적으로 문제를 바라보는 시각이 필요하고, 이 문제를 해결하기 위해서는 순환 경제로 가는 수밖에 없습니다.

지속 가능한 디지털 시스템

지속 가능한 에너지 전환

지속 가능한 자원 조달

광물 자원의 순환 시스템 형성

그렇지만 수많은 종류의 희소 금속이 수많은 자원들에 섞여 극소량이 포함되어 있어 이를 추출해 내는 것은 쉽지 않은 일입니다. 이전과는 차원이 다른 물질 관리 체계가 만들어져야 하기 때문입니다.

_{– 추천 도서 : 기욤 피트롱 <프로메테우스의 금속>}

_{재생 에너지를 반대하는 사람들도 많이 보는 도서지만 재생에너지에 따른 필연적인 문제를 확인할 수 있는 책.}

쓰레기 전쟁

쓰레기 전쟁이라고 쓰고 폐비닐 전쟁이라고 부른다!

한국자원순환연합회, 한국 SRF(고형연료) 재활용협의회, 한국폐기물 에너지산업협회, 한국폐합성수지 물질재활용협의회, 한국순환자원 열분해협회, 한국의료폐기물 공제조합, 한국자원순환 에너지공제조합, 한국산업폐기물 매립협회 등 8개 단체들이 모여 한국환경자원순환업 생존대책 위원회를 조직하고 성명서를 발표했습니다. 시멘트 업체에 대항해 결집한 것인데요, 어떤 이유 때문일까요?

시멘트 폐기물의 사용량이 증가하고 있습니다. 대체 연료와 대체 원료를 목적으로 사용되는데 대체 연료에 대해 이야기해 보겠습니다. 시멘트가 만들어지기 위해서는 석회석과 유연탄(석탄)을 포함한 다양한 광물들이 필요합니다. 또한 이들을 결합시키는 고온이 필요해요. 광물을 조달하기 위해서는 광산 개발이 이루어져야 하고, 유연탄을 조달하면 온실 가스가 발생하니 시멘트는 오염 산업이라고 할 수 있습니다. 그렇기에 유연탄을 대체하기 위해 폐비닐을 사용하게 되었습니다. 폐비닐은 유연탄 보다 발열량이 높아 에너지로써 활용 가치가 좋습니다. 시멘트를 생산하며 1450~1600도의 고온이 되면 ‘고온 락스’가 생성됩니다. 질소산화물 생성이 활발해지기 때문입니다. 유연탄에는 질소가 포함되어 있지만 폐비닐은 플라스틱, 플라스틱은 탄소와 수소의 결합물이므로 질소가 포함되어 있지 않아요. 유연탄을 태울 때보다 폐비닐을 태울 때 질소산화물 절감에 더 유용한 것이죠! 온실가스 배출량도 유연탄보다 폐비닐 활용 시 더 절감할 수 있습니다.

1990년대 중반부터 폐비닐을 사용하기 시작했고, 2000년대 중반 급증했다가 2010년 쓰레기 시멘트 논쟁으로 잠시 사용이 주춤했습니다. 그러다 2020년 쓰레기 처리 대란이 발생해 쓰레기 소각 단가가 급증했습니다. 이전에는 시멘트 생산 업체에서 폐비닐을 구매해 사용했다면, 현재는 오히려 처리비를 받으면서 폐비닐을 공급받을 수 있게 된 것입니다. 탄소배출의 감소, 유연탄 가격 급증의 대안으로 폐비닐을 사용하게 되었는데요, 2017년 86만 톤/2020년 141만 톤/2021년 196만 톤/2022년 230만 톤의 폐비닐을 받게 되었습니다. 이렇게 시멘트 업계에서 폐비닐을 독점하니 폐비닐을 사용하는 다른 업계(폐기물 소각, SRF, 석유화학)에서는 가만히 두고 볼 수만은 없어 결집하고 성명서를 발표하게 된 것입니다.

폐비닐을 사용해 질소산화물을 절감하고, 탄소배출을 감소하는 것은 좋으나 무분별하게 쓰레기를 사용하게 되면 시멘트의 유해성이 증가합니다. 시멘트 자체에는 원래 락스 물질이 다량 함유되어 있는데요, 시멘트의 락스 배출 허용 기준은 소각장 등에 비해 굉장히 완화되어 있는 수준이라는 것이 문제입니다. (쓰레기가 들어가기 때문에 락스가 배출된다는 것은 아닙니다. 시멘트 공정 시 원래 락스가 배출됩니다.)

쓰레기 처리 인프라의 안정성 문제 : 몇 개의 시설에 쓰레기 처리가 과도하게 의존되면 쓰레기 처리 전체의 안정성이 흔들림. 분배될 필요성. 쓰레기 처리의 생태계가 더욱 다양해지고 파이가 커져야 함.
전처리 설비 인프라의 확대 : 매립되는 폐비닐이 전처리 설비를 통해 열분해, 시멘트, SRF, 소각장 등으로 갈 수 있게끔 물량 배불이 이뤄져야 함. 매립장으로 향하는 쓰레기 중 에너지 회수할 수 있는 쓰레기는 꺼내어 파이를 키워야 함.

> 우수 댓글 <

Fohart R*** 폐비닐도 목재처럼 경합성이 있는 거네요.