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국내 폐기물 관련 정책은 안정적 처리 목적에서 자원순환으로의 변화를 추구하였으며, 이에 따라 환경부는 2016년 5월 29일 ｢자원순환기본법｣을 제정하였고 2018년 1월 1일부터 시행될 예정에 있다^[1-3]. ｢자원순환기본법｣에서는 폐기물의 발생을 최대한 억제하고 발생 폐기물의 순환이용 및 적정 처분을 통한 천연자원과 에너지 소비의 감축 등을 목적으로 두고 있다^[1]. 동법에서는 매립 제로(Zero)화 정책을 반영하고 있으며 동시에 물질 및 에너지 재활용을 통한 자원순환을 강조함으로써 소각열이용 바이오가스화 등 에너지회수(Recovery)를 위한 관심이 더욱 고조될 것으로 판단된다^[4-5]. 이처럼 폐기물은 더 이상 처분 대상물질이 아닌 온실가스 감축 및 재생에너지원으로써 순환자원의 기능이 부가되고 있으며^[6], 폐기물을 에너지원으로서 활용하기 위한 국가차원의 적극적인 노력이 필요한 시점이다.

한편 EU에서는 2008년 폐기물기본지침(Waste Framework Directive)의 개정을 통하여 폐기물 소각시설에서의 에너지회수율(R1)을 규정하고 에너지 회수효율 증진 및 소각처리 시장의 확대를 유도하고 있다^[7-8]. 또한 2012년 개정된 재생에너지법 제1조에서는 재생에너지에 의한 발전증강 목표를 제시하고 있으며, 2020년부터 2050년까지 10년 단위로 전력 공급에서 재생에너지를 이용한 전력 생산비율을 35%, 50%, 65%, 80% 이상으로 목표를 설정하고 있다^[9-10]. 하지만 국내의 경우 폐기물 감량 및 재활용 정책 측면으로는 선도적인 역할을 담당하고 있으나 에너지회수 측면에서는 다소 미흡한 면을 나타내고 있다. 선행연구^[5]에 따르면 2014년 기준 소각을 통한 에너지 회수량에 대하여 폐기물 1톤당 전기에너지 회수량은 OECD 13개국 중 가장 낮은 것으로 파악되었으며, 열에너지 또한 투입에너지 대비 회수에너지는 매우 부족한 수준인 것으로 나타났다. 이러한 실정에서 ｢자원순환기본법｣ 도입은 폐기물 관리 및 에너지회수 측면에서 다양한 정책적 변화를 유도할 것이며, 특히 폐기물의 적정처리 및 열에너지회수 측면에서 중요한 위치에 있는 소각처리 및 소각열회수 관련 정책은 적지 않은 변화가 있을 것으로 판단된다^[11-12]. 무엇보다 동법의 폐기물 처분부담금(소각처분부담금) 제도에서는 소각열 에너지 순환이용에 따른 처분부담금 감면의 혜택을 규정함으로서 에너지 회수효율 증진을 위한 유인정책을 도입하였으며, 이로써 단순 소각시설과 에너지회수시설에 대한 차별화가 더욱 뚜렷이 나타날 것으로 판단된다^[13-14].

소각시설에서의 에너지 회수효율은 국내 폐자원 에너지 활용 수준 파악과 사용 확대 방안 마련을 등을 위한 척도로 활용되고 있으나 현행 ｢폐기물관리법｣ 시행규칙 3조에서 제시하는 에너지 회수효율 산정방법은 투입에너지 총량에 회수에너지(생산에너지) 총량을 나누어 산정하도록 규정하고 있다. 이에 따라 실제 유효하게 사용되지 못하는 양도 포함시키는 문제점을 야기하였으며, 에너지회수율 증진을 위한 제도적 유인방안이 부족하여 기술개발 및 시설개선 등 도입취지를 충분히 반영하지 못하였다^[15]. 이러한 문제로 에너지회수의 극대화 및 에너지 사용방안 확대를 위한 제도적 개선의 필요성이 제기되어^[12], 환경부에서는 관련 지침^[16]을 개정하여 소각을 통하여 생산된 에너지 중 실제 유효하게 사용된 양을 기준으로 산정하도록 산정방법을 제시하였다.

본 연구에서는 현재 운영 중인 사업장폐기물 소각시설을 대상으로 2018년 시행 예정인 에너지 회수효율 산정방법에 따라 에너지 회수효율을 산정하였다. 개정된 산정방법에서는 에너지 회수효율 산정인자로 객관적인 실측 자료를 적용하도록 규정하고 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 소각시설에 부착된 계측장비의 자동계측 데이터를 수집･적용하여 보다 객관성이 확보된 결과를 도출하였다. 본 연구의 결과는 추후 에너지 회수효율 산정방법의 개정 및 에너지 회수효율 증진 방안 마련을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 현재 운영 중인 사업장폐기물 소각시설을 대상으로 2018년 시행 예정인 에너지 회수효율 산정방법에 따라 에너지 회수효율을 산정하였다. 또한 각 산정 인자에는 현재 소각시설에서의 계측장비 실측 자료를 적용하여 보다 객관성이 확보된 결과를 도출하였다. 에너지 회수효율 산정결과 에너지 생산량 기준 약 56.8%, 사용량 기준 47.4%의 결과를 나타냈으며, 투입에너지의 약 9.4%가 에너지 가용잠재량으로 파악되었다. 개정된 에너지 회수효율 산정방법에서는 생산된 열에너지 중 실질적으로 유효하게 사용된 에너지를 기준으로 산정하도록 제시하고 있다. 따라서 폐기물 소각시설에서는 노후화 설비의 개선, 열병합 발전시설로의 전환 등 다양한 개선방안을 강구해야 할 것으로 판단된다. 특히 열병합 발전시설의 경우 에너지 회수효율에 적용되는 전기에너지에 대한 2.6의 보정계수를 고려하였을 때, 운영 중인 설비에 적합한 발전방식으로의 전환과 발전 후의 여열 공급을 최대화 할 필요가 있을 것으로 판단된다.

서론에 기술하였듯이 현재 국제적으로 폐기물을 단순 처분 대상 물질이 아닌 순환자원으로 활용함으로써 천연 자원과 에너지 소비의 절감 및 온실가스 배출량 감축 등 국가차원의 정책 목표를 달성하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 국내 폐기물 처리 시장의 경우 소각처리 및 소각열 회수에 대한 인프라 구축과 기술개발이 활성화 되어있으며, 소각시설에서의 에너지 회수 극대화는 자원순환사회로의 전환을 통한 국가 목표 달성에 매우 유리한 방안일 것으로 판단된다. 본 연구에서는 실질적인 소각열 에너지 유효 사용량에 대한 정량적 분석･평가를 수행하였으며, 이러한 측면에서 본 연구의 결과는 향후 국가 수준의 에너지 회수효율 증진 방안 마련 및 기술 개발 등을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.