매립자원의 순환이용 가능량 분석 및 미래형 매립지 관리전략 마련 연구

우리나라에서는 2018년부터 「자원순환기본법」을 시행함에 따라 폐기물 처분부담금제도 등 새로운 폐기물 정책을 도입할 예정이다. 현재 발생하는 폐기물에 대해서는 재활용 및 에너지화 위주의 정책을 추진하고 있으나, 매립지의 자원화에 대한 정책은 미흡한 실정이다. 또한 2011년부터 순환형 매립지 정비사업을 통해 매립자원의 에너지화를 추진하고 있으나, 매립물 선별의 어려움과 비효율적인 매립지 관리로 여러 가지 문제가 발생하여 사업효과의 평가 및 제도 개선이 요구된다. 가연성폐기물의 매립 억제 등에 따라 매립지가 무기성·불연성 매립지로 변하는 등 기존 매립지 관리방식의 한계 및 문제점도 드러나고 있다. 본 연구에서는 법제도 검토, 매립자원의 순환이용에 따른 가능량, 매립지 사용기한 연장효과, 매립률 감소효과, 순환이용에 따른 에너지가치, 온실가스 저감 등을 분석하였다. 그리고 분석 결과를 바탕으로 매립자원의 순환이용 활성화 지원정책 방안을 도출하고, 매립자원의 순환이용사업과 매립률 감소 및 반입성상변화에 따른 미래형 매립지 관리전략을 마련하였다. 매립률 3% 시대를 맞아 이에 필요한 미래형 매립지 관리전략을 마련하여 국내 정비 및 순환이용사업 또는 해외 ODA 사업 지원에 기초자료로 활용할 필요가 있을 것이다. 우리나라에서 매립지 사용종료가 임박함에 따라 매립지 수명연장을 위해 순환형 매립지를 도입하였다면, 일본에서는 불법매립폐기물의 처리를 위해 순환형 매립지를 도입했고 해외에서는 철금속(유가물)회수를 위해 도입하였다. 우리나라의 경우 광역적 매립지에 순환형매립지 조성사업을 실시하였으나, 일본에서는 국지적 매립지에 같은 조성사업을 실시하였다. 이 밖에 해외에서는 매립자원의 순환이용을 목적으로 하기보다는 부지를 타 용도로 활용하기 위하여 복원하는 형태다. 또 에너지회수 면에서는 우리나라의 경우 스토커소각 위주의 소각방식을 이용하는 반면, 일본에서는 열용융소각 위주로 진행하며 해외의 경우 따로 에너지회수를 하지 않는 형식으로 추진 중이다. 본 연구에서는 매립지의 만적 여부와 소각장·SRF 제조시설 현황을 기반으로 기존 사업 및 분석대상 매립지의 유형을 4가지로 나누었다. 첫 번째(유형 1 매립지)는 매립부지가 만적인 상태에 이르렀고 근처에 폐기물을 처리하는 소각장이 사용종료 임박에 가까워진 매립지이다. 두 번째(유형 2 매립지)는 매립지가 만적인 상태에 이르렀고 인근에 폐기물을 처리하는 소각장 또는 SRF 사용시설 처리용량과 수명 두 가지 모두 여유로운 매립지이다. 세 번째(유형 3 매립지)는 매립지가 만적인 상태에 이르렀고 근처에 폐기물을 처리하는 소각장이 없어 신설해야 하는 매립지이다. 네 번째(유형 4 매립지)는 (비)위생매립지로 굴착 후 가연물을 에너지화로 처리하고 부지를 타 용도로 변환하여 사용하는 매립지이다. 분석대상 매립지 선정을 위해 총 매립용량이 20만㎥ 이상(색달매립지 예외)이며 사용연한이 10년 미만인매립지를 대상으로 검토한 결과, 제주에 위치한 색달매립지를 유형 1 매립지로 선정하여 분석하였다. 청주(유형 2-1), 경주(유형 2-2)에 위치한 매립지를 유형 2 매립지로 선정하여 분석하였으며 포항에 위치한 매립지를 유형 3 매립지로 선정하여 분석하였다. 마지막으로 유형 4 매립지는 기존 비위생매립지(불법투기) 정비사업에 유사한 사례가 있으나, 위생매립지의 경우 타 용도로 활용이 어렵기 때문에 분석대상에서 제외하였다. 종합적으로 비교한 결과, 청주매립지(유형 2-1)는 선정된 유형별 매립지 중 순환이용 가능량이 166만 2,486㎥로 가장 높게 분석되었다. 매립지 사용연한 증가효과는 경주매립지(유형 2-2)가 66년으로 가장 높게 분석되었는데, 이는 경주의 폐기물 발생량이 다른 대상지역보다 낮기 때문이다. 에너지가치 분석과 온실가스 배출량 저감효과는 청주매립지가 각각 560억 원, 37만 569tCO 2 _eq로 가장 높게 분석되었다. 에너지가치 분석과 온실가스 배출량 저감효과 계산 시 순환이용 가능량에 비례하여 나타나는데, 청주가 상대적으로 순환이용가능량이 많기 때문에 가장 효과적인 것으로 분석된 것이다. 매립률 감소효과는 포항매립지가 24.3%로 가장 높게 분석되었다. 포항(유형 3)은 현재 소각장이나 SRF 제조시설이 없어서 폐기물이 발생하면 전량 매립하기 때문에 매립률 감소효과가 가장 높게 나타난 것으로 파악되었다. 매립자원 순환이용 가능량의 4지역 평균값을 STAN을 활용하여 물질흐름을 분석한 결과, 매립폐기물 100㎥은 다짐율(10%)로 인해 90㎥로 압축되었다가, 굴착작업 시 부피증가율(1.42)로 인해 127.4㎥로 증가하였다. 이를 선별기에서 4지역의 평균 부피비를 적용하여 3원선별하면 가연성폐기물 93.9㎥, 불연성폐기물 9.2㎥, 토사류 24.3㎥로 분류되었다. 본 연구에서는 매립자원 순환이용 활성화 지원정책으로 1) 재정적 지원 근거 마련, 2) 가연성폐기물 순환이용에 관한 법적 근거 마련, 3) 굴착·선별폐기물의 재활용에 관한 법적근거 마련 등을 제시하였다. 1) 재정적 지원 근거: 순환형 매립지를 조성하기 위해서는 기본적으로 폐기물 매립시설의 설치기준을 만족하여야 할 뿐 아니라 굴착시설, 선별시설, 고형연료제품 제조시설, 소각시설 등을 수반하여야 하기 때문에 「폐기물관리법」상의 [별표9] “폐기물 처분시설 또는 재활용시설의 설치기준”을 충족하는지 검토하여야 할 것이다. 그러나 실제로 매립지 정비 및 순환이용사업 지침에는 현장에 설치되는 가연선별물 처리시설(고형연료제품 제조시설)의 요건이 구체적으로 명시되지 않아, 현장 내 활용시설이 없는 경우 민간에 위탁해서 처리해야 하는 등 재정적인 부담 요인으로 작용하고 있다(환경부, 2013a). 따라서 매립지 정비 및 순환이용사업 업무지침의 폐기물의 처리계획에 사업기간 중 현장 내 가연선별물 처리시설(고형연료제품 제조시설)을 설치할 수 있도록 하여, 고형연료제품 제조시설 공사비를 국고에서 보조할 수 있도록 근거를 마련할 필요가 있다. 또한 현장 연료화 비용을 공사비에 반영하여 국고에서 보조받아 실질적으로 공사가 진행될 수 있도록 개선하는 방안도 검토할만하다. 이를 위해 가연성폐기물을 외부에 위탁처리하여 소요되는 비용을 비교하고 경제성을 검토한 후, 폐기물 국고보조금 예산지원 및 통합업무지침에 설치비용 표준단가를 신설하는 것도 한 방안이 될 수 있다. 2) 가연성폐기물 순환이용에 관한 법적 근거: 매립지 내 가연선별물 처리시설(고형연료제품 제조시설)에 대한 기준 및 운영에 관한 법적 근거를 마련할 필요가 있다. 순환형 매립지정비과정에서 가연선별물을 고형연료제품으로 제조하려면 해당 업체가 중간 및 종합 재활용 신고를 하여야 한다. 그러나 순환형 매립지 정비 사업은 일시적으로 시행되는 경우가 대부분이므로, 재활용 시설의 모든 요건을 갖추지 않아도 현장에서 일시적으로 사업 신고를 하더라도 생산할 수 있도록 개선할 필요가 있다. 3) 굴착·선별폐기물의 재활용에 관한 법적 근거: 굴착·선별폐기물을 재활용으로 인정받으려면 법적 근거가 필요하다. 그러나 ‘선별토사 및 불연물 등 재매립 대상 폐기물의 성·복토재로서의 재활용에 관한 방법 및 기준’과 ‘선별가연물의 재활용에 관한 기준’이 별도로 마련되어 있지 않다. 이에 굴착·선별폐기물에 대해 매립지 굴착·선별 토사(51-47-04), 매립지 굴착·선별 가연성혼합 폐기물(51-47-04)항목 신설을 검토할 필요가 있다. 미래형 매립지 관리전략 마련을 위해서는 1) 현행 매립지 관리전략 검토, 2) 매립지 미래여건 변화 반영, 3) 매립지 관리규정 개정사항 도출, 4) 매립지 유형별(Closed형·Monofill형) 관리방안 등이 필요하다. 특히 순환형 매립지 조성 및 반입폐기물 성상이 변화하면서 매립지의 사용이 장기화됨에 따라 시설 등 설치기준, 복토 등 관리기준, 관리인력 및 예산 등 기존 매립지 관리와는 다른 전략이 필요할 것이다. 매립지의 장기사용에 대비하려면 먼저 설비 관리문제를 해결해야 한다. 매립지 관련 설비의 교체주기나 사용연한이 정해져 있기는 하지만 기능이나 효율 저하 시 또는 설비 고장 시 교체해야 하며, 주요시설의 교체난이도는 대부분 어려운 수준이다. 매립지를 순환형 매립지로 전환하거나 신규로 조성할 때 필요한 전략은 장기적 또는 단기적으로 나누어 마련할 수 있다. 장기적으로 운영할 경우에는 매립지를 구역 순환(복합)형으로, 단기적으로 운영할 경우에는 Monofill형 매립지로 조성할 수 있다. 순환형 매립지 정비 및 순환이용사업을 활성화하기 위해서는 법률적 개정(시행규칙 및 지침)이 필요하며, 향후 장기적으로 운영할 수 있는 미래형 매립지 관련 신기술 도입 등 적극적 지원방안을 마련할 필요가 있다. 특히 기존 시범사업에서 선별물의 품질이 떨어지는 등 문제가 발생하였으나, 이는 선별기술이 개발되면 해결될 것이다. 기존 패러다임에서는 폐기물 처분의 최종 단계인 매립 시 반입폐기물을 선택할 수 없었다. 그러나 최근에는 반입폐기물을 관리하고 있으며 소규모 매립, 무기성 성상변화에 따른 매립 가스량 감소 및 침출수 발생량 감소 등 매립 특성이 다양하게 변화하고 있다. 이에 폐기물 최종 처분의 패러다임변화에 따른 매립자원의 순환이용을 적극적으로 추진할 필요가 있다.