2010년 우리나라 폐기물 에너지화 현황분석

Abstract

국문요지

본 연구를 통해 폐기물이 자원화 되면서 에너지화 되는 공정을 기본으로 소각 설비에서 나오는 가스와 폐열, 그리고 바이오 매스(biomass), 폐타이어에서 나오는 여러가지 유류와 또한 그로 인해서 발생되는 여러 가지 열에너지를 이용하여 또 다른 신재생에너지에 대하여 논하고자 한다. 이런 연구는 인위적으로 쓰다가 버려진 많은 폐기물 자원을 새로운 에너지로 탈바꿈하여 점차 고갈되어가는 화석연료를 대체하고 또한 석유 의존도를 낮추는 기술에 대해서 논하고자 하였다.

사람들이 쓰고 버린 여러 가지 쓰레기들은 재생할 수 있는 폐기물도 있지만 거의 대부분은 소각하거나 축산분뇨 및 생활오니와 같은 것들은 해양투기로 이러한 쓰레기들에 의해 점차 환경은 훼손되어 가고 있다. 그러나 현재 재생할 수 있는 폐기물들은 여러 가지 다양한 물질로 탈바꿈을 하고 소각하는 폐기물들은 다시 그 폐열과 여러 가지 가스를 뿜어 내면서 새로운 열 에너지원으로 탈바꿈하고 있다. 폐열로 생기는 열에너지로 지역난방을 하고 여러 가지 가스를 통해 가스 터빈 및 증기 터빈을 돌려 연간 9.88MW 및 50MW의 전력을 생산해낸다. 이는 240억원이 넘는 이익을 가져다 줄뿐 만아니라 중유 60만 배럴을 아끼는데 일익을 담당하고 있다. 그리고 생활오니와 음식물 쓰레기를 이용하고 여러 가지 유류를 만들어 새로운 에너지원으로 탈바꿈하고 있다.

연구자들은 여기에 더 나아가 바이오 매스 즉 바이오 에너지 연구에 주력하고 있다. 바이오 매스는 태양광을 이용하여 광합성되는 유기물 및 동유기물을 소비하여 생성되는 모든 생명 유기체를 이용하여 하나의 연료를 만들어 이것을 에너지로 탈바꿈하는 것이라 할 수 있다. 현재 사탕수수, 사탕무와 같은 당질계 자원과 가축의 분뇨, 사체 미생물등을 이용하는 단백질계자원 곡물, 감자류를 대상으로 하는 전분질계자원 여기에 더 나아가 사람들이 쓰고 버린 볏집 왕겨 또는 초목이나 임목등을 이용한 셀룰로오즈계의 자원을 이용하여 하나의 에너지로 만드는 것이다. 이러한 기술들은 액화 고화 기화를 통하여 여러 가지 형태로 나뉘어 에너지화 하고 있다. 바이오 에너지들은 현재 바이오가스(메탄), 바이오연료(바이오에탄올, 바이오디젤), 바이오매스 고체연료로 바뀌어 사용되고 있으면 현재 일본, 미국, 브라질 및 EU국가들은 이러한 바이오 에너지를 사용하고 또한 더 첨단화된 새로운 바이오 에너지에 연구를 집중하고 있다. 특히 미국에선 부시대통령의 국정연설을 통해 바이오에너지 육성을 천명한바 있으며 현재 오바마 정부도 그린 정책을 펴면서 신 에너지 정책을 추진해 나가고 있는 실정이다. 한국에선 이명박 대통령의 2009년도 국정연설을 통해 그린 정책을 펴고 있다. 또한 버려지는 폐 타이어는 항상 여러 가지 문제를 야기해 왔다. 자연등에 그냥 방치되어 야적이 되고 또한 이로 인한 여러 가지 자연훼손문제를 야기해왔다. 이러한 폐타이어를 현재 새로운 유류로 탈바꿈하여 새로운 에너지원으로 쓰여지로 있다. 파쇄과정을 거쳐 고압 고온을 통해 폐열은 다시 재사용하고 거기서 얻어지는 유류를 다시 에너지원으로 사용하는 것을 골자로 한다. 이러한 과정을 거쳐 폐타이어의 75%정도가 다시 새로운 에너지원으로 탈바꿈하고 있다. 열역학 제 1법칙 질량보존의 법칙, 열역학 제 2법칙 엔트로피법칙을 토대로 한번 만들어진 제품을 폐기할 때 또다시 그러한 제품을 만들 수 없다. 그러나 원상복구는 될 수 없지만 새로운 제품 또한 이것을 바탕으로 새로운 에너지를 만들어 내면 화석연료 의존도가 높은 세계여러나라에서 점차 안정적인 에너지원을 확보하여 여러 가지 사람들 삶속에서 생활의 안정화가 이룩되지 않을까 생각이 되어진다.

본 연구를 통해서 되도록 많은 폐기물이 에너지화되는 기술들에 대해서 되도록 많이 기술하고자 하고 이러한 연구를 통해서 새로운 에너지 분야가 창출되길 기대하는 바이며 이런한 본 연구를 통해서 새로운 고급 전문 연구 인력들이 많이 생겨나길 바라는 바이다.