[기획] 폐기물 발전의 원리

안녕하세요? 스티밋 뉴비 @kunastory입니다.
이번에는 사업장이나 가정에서 발생되는 폐기물을 연료로 하는 폐기물 발전에 대해 포스팅 해보도록 하겠습니다. 폐기물 발전은 에너지 원별 발전비중에서 우리나라 신재생에너지 발전량의 65%이상(2014년기준)을 담당하고 있습니다.

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폐기물 에너지

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먼저 폐기물 에너지는 폐기물을 변환시켜 연료 및 에너지를 생산하는 기술로 사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 다양한 가공처리 방법을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업 생산 활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 하는 것을 말합니다.

폐기물 에너지의 종류를 살펴보면 고형연료제품(SRF, Solid Refuse Feul)은 생활폐기물, 폐타이어, 폐고무류, 폐합성수지 등과 같은 발열량이 높은 가연성 폐기물을 파쇄, 건조, 본쇄, 입도, 선별, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료로 주로 전력 생산 및 보일러 연로로 이용되며 수송과 저장이 쉽고 폐기물의 부패와 악취를 막을 수 있다는 장점이 있습니다.

폐기물 에너지는 원료인 폐기물의 가격이 낮고 폐기물 수거비용을 받을 수 있어 경제성이 높고 쓰레기 매립 문제 완화 및 폐기물 발생을 줄여 이에 따른 환경오염 방지 효과를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 반면 산업의 특성에 따라 많은 처리기술이 필요하기 때문에 고도의 기술과 연구 개발이 요구되며 이로 인해 초기 투자비용이 많이 들게 된다는 점과 폐기물 소각과정에서 또 다른 환경오염을 유발할 수 있다는 단점을 가지고 있습니다.

폐기물 발전

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폐기물 발전은 폐기물을 태워 나오는 열에너지로 증기를 만들고 터빈을 회전시켜 발전하는 시스템으로 신재생에너지 의무할당제(RPS)에 적용되는 발전회사에서 적극 시행하고 있는 신재생에너지 형태입니다. 소각로를 이용하는 작은 규모와 대형 보일러를 갖추고 발전하는 큰 규모로 나눌 수 있으며 난방열과 전력을 동시에 생산하는 열병합도 있습니다.

폐기물 발전은 선진국에서는 신재생에너지로 인정하고 있지 않으며 우리나라에서만 인정하고 있어 최근 많이 건설, 운영되고 있는 폐기물 발전에 대해 다시 생각해 볼 필요성이 있다고 하겠습니다. 단기적으로는 RPS에 대응할 수 있을지 몰라도 장기적 측면에서 온실가스 배출과 폐기물 발전에 대한 부정적 인식에 대한 개선이 필요하기 때문입니다.

바이오매스

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폐기물은 아니지만, 자연에서 유래된 유기물을 이용한 바이오매스 발전도 활발히 추진되고 있는 실정입니다. 대표적으로 우드칩, 우드 펠릿의 형태로 기존 유연탄 발전소에서 석탄과 혼소를 추진하기도 하고 전용 보일러를 통해 전력 생산을 하기도 합니다.

문제는 이러한 연료는 대부분 수입에 의존하고 있어 연료 수급이나 가격 변동에 대한 대처가 용이하지 못하며, 마찬가지로 RPS에 대비하여 운영사례가 늘고 있지만 궁극적인 신재생에너지의 올바른 형태가 되지 못하는 측면이 있습니다.

하지만, 폐기물과 바이오매스 발전은 자원 재활용과 에너지 이용 효율을 높인다는 측면에서 장려되어야 하며 인식 개선이 필요합니다. 이러한 발전시스템 역시 대규모 자본과 인력이 필요하기 때문에 기존 발전회사들이 독점하고 있는 상황이며 파급력을 높이기 위해 지속적인 기술개발이 필요합니다.