탄소중립을 위한 당진산단의 생태단지화 사업이란?

당진산업단지에는 크게 철강단지와 화력발전단지로 구분할 수 있다. 철강단지에는 용광로 3기가 조성된 현대제철과 KG스틸, 동국제강, 휴스틸, 환원철강 등 전기로 업체로 구성되었다. 그리고 화력발전단지에는 동서발전의 당진화력발전, GS EPS 등 석탄화력발전과 LNG발전으로 구성되었다.

이에 당진시는 탄소중립을 성공적으로 추진해 나가기 위해서는 당진산업단지에 있는 22개 통합환경관리 대상업체들의 저탄소화에 집중적인 노력을 해야 될 것이다.

가장 많은 탄소배출을 하고 있는 현대제철의 용광로는 수소 환원법만이 유일한 방안으로 제시되고 있는데 이는 2040년 이후에야 가능한 일이라고 한다. 그러니 당진시의 2030 탄소중립 목표인 ‘2018년 기준 40% 감축’이라는 감축목표를 어떻게 달성해 나갈 것인지 걱정이 되지 않을 수 없다.

현재 수소생산 방식은 화석연료를 기반으로 하는 블루수소가 대부분을 차지하고 있으나 화석연료의 2배 이상의 생산비용과 대량의 온실가스 배출이 뒤따르기 때문에 블루수소로 현대제철의 수소환원법을 추진해 나갈 수는 없는 노릇이다.

그래서 그린수소의 생산 가격이 화석연료 가격에 접근할 수 있는 기술개발이 예상되는 2040년 이후에나 가능하다는 전망이다.

이에 당진시는 버려지는 에너지와 자원을 재활용하는 생태 단지화(그린 스마트화)사업을 추진하여 탄소감축 목표를 달성해 나갈 수 있도록 하는 구체적인 방안이 마련되어야 할 것이다.

생태단지화 사업의 성공사례로는 세계적으로 널리 알려진 일본 기타큐슈 자원순환형 도시건설을 들 수 있다.

1901년, 일본 최초 철강업체인 야하타제철소가 설립되어 60년대 말까지도 세계적인 환경재앙의 도시이었던 기타큐슈가 새로운 자원순환형 도시로 재탄생하게 되었다.

기타큐슈에서는 공해업체와 지역주민 간에 많은 환경분쟁이 발생하였으나 대부분 지역주민들이 가해자인 기업들에서 취업하여 생계를 유지하고 있는 상황에서 별다른 결론을 내놓지 못하였다.

이에 기타큐슈 행정당국은 중립적인 입장에서 적극적으로 중재자 역할을 담당하면서 민관거버넌스 체제를 구축할 것을 제안하였다.

민관거버넌스란 지역주민들과 기업, 행정당국이 모두 참여하고 지역경제발전연구소의 뒷받침을 받아 공해추방을 위한 각종 대안을 마련하여 추진해 나갈 수 있는 시스템을 구축하는 체제인 것이다.

1997년, 민관거버넌스에서는 공장에서 나오는 부산물을 재사용하고 에너지 사용량을 줄이는 공해방지 조례를 제안하였고 기타큐슈는 재생사업이라는 일본 최초의 에코타운을 건립하였다.

에코타운이란 ‘모든 폐기물을 다른 산업의 원료로 재활용해 최종적으로 폐기물을 제로(zero)화 하는 자원순환형 사회를 구축하는 종합 프로젝트’이었다.
기타큐슈 에코타운은 2천 헥타르(ha)의 매립지에 중소기업을 비롯하여 29개의 재활용 기업이 입지하였다. 에코타운 인근에는 종합 환경 콤비나트가 조성되어 실질적인 재활용 기업들이 입주하여 있다.

현재 페트병 재활용, O.A.기기 재활용, 자동차 재활용, 가전제품 재활용, 형광등 재활용, 의료용구 재활용, 건설혼합폐기물 재활용, 비철금속 재활용, PCB 오염토양 재활용 사업단지가 있다.

이 가운데 자동차 재활용 사업을 예로 들면 자동차 한 대는 약 45분 만에 해체되는데 자동차는 구리, 철 등으로 분리되어 99% 이상 재활용된다. 특히 해체된 자동차를 이용해 인근 제철소에서 제련된 철은 품질이 좋아서 도요타, 닛산, 혼다 등 자동차 메이커에서 세계 각국으로 수출되는 자동차의 강판으로 다시 활용되고 있다.

종합 환경 콤비나트 외에도 기타큐슈에는 히비키 리사이클단지, 히비키나나 동부지구 등 재활용단지가 즐비하게 되었다. 그리고 기타큐슈의 정책을 한층 더 발전시키고 환경산업을 집적화해 나가면서 세계적인 친환경 도시로 발전할 수 있게 되었다.

기타큐슈 에코타운에는 교육 및 기초연구, 실증연구, 사업화의 3단계로 구분하여 지역마다 관련분야 사업들을 집적시켜 나가는 벤처산업 도시를 바꾸어 나갔다. 이를 뒷받침하기 위해서 각 부분에는 대학과 산업이 중심이 되고 행정기관의 전반적인 지원을 받는 산학관 협력체계가 구축되었다.

교육 및 기초연구를 담당하고 있는 ‘북구주 학술연구도시’에는 북구주 시립대학, 구주공업대학, 와세다대학 등의 환경관련학부 등이 유치되었다. 또한 시의 서부지역에는 산학관이 공동 참여하는 실증연구시설이 가동되고, 동부에는 민간에 의한 사업화시설이 모여 있다.

실증연구지역에는 개발된 기술의 전시 및 사업들을 외부인에게 시찰, 견학시킬수 있는 에코타운센터가 있다.

에코타운센터는 자신들의 변화된 모습과 첨단기술을 홍보하고, 과거로부터 얻은 교훈을 전파하고 있다. 현재 진행 중인 실증연구로는 ‘비산재의 무해화처리, 발포 스티로폴의 리사이클, 생분해성 플라스틱 프로젝트’ 등 산업화 도시로부터 발생하는 환경문제를 해결하기 위한 기술개발에 관한 것들이 대부분이다.

이런 환경기술로 기타큐슈시의 경쟁력을 높이는데 일익을 담당하게 되었고 21세기 환경기술과 산업에서 앞서가는 기타큐슈시로 변모하게 되었다.

2019년 2월, 한국생산성 기술연구소에서 ‘환경문제 해결형 선제대응 정책’이라는 보고서를 내놓았다.

여기에서는 산업단지 내 입주기업의 배출하는 폐부산물(자원·에너지)을 재활용하는 방법과 방안에 대한 내용이 상세하게 소개되고 있다.

청정생산은 산업계의 자원효율성 제고를 통해 지속 가능한 생산과 소비를 가능하게 하는 핵심기술이 뒷받침되어야 하고 청정생산 기술 분야는 온실가스 감축을 포함하여 국가 간 기술교류 협력 네트워크를 통한 적극적인 기술공유로 지역, 국가 단위에서의 공동의 노력이 필수적이라는 것이다.

이런 그린 스마트화 사업은 대체로 4단계 사업으로 추진되고 있는 것이다.

제1단계 : 자원·에너지 순환데이터 구조 구축

제2단계 : 자원·에너지 순환 정보 및 네트워크 관리 기술개발

제3단계 : 스마트자원·에너지폐쇄순환 그리드

제4단계 : 자원·에너지 순환 플랫폼 개발 사업화 발굴 기술

우선 자원·에너지 순환 데이터 구조시스템을 위해서 순환 데이터, 센서, IoT 데이터, 사용자 정보의 실시간 수집정보를 검색하고 처리하기 위한 자원·에너지 데이터 구조 구축 기술이 요구된다. 그리고 실시간 모니터링 IoT 센서 노드 구축 및 배치, 폐기물 발생량 데이터수집을 위한 모니터링 IoT 센서 노드 구축 및 배치 등이 있어야 한다.

또한 자원·에너지 순환 정보 및 네트워크 관리기술이 개발되어야 한다. Web기반의 폐자원 네트워크 상 수요/공급자 간 수급관리 및 부산물 교환 최적화 기술이다.

다른 생산공정 간 원자재·중간작용 투입요소·부산물·최종 산물의 매칭을 위한 적합한 평가 척도 개발 및 효율적 근사적 필터링 알고리즘 등이 있다. 자원·에너지와 폐기물 수거 및 처리를 위한 인력 및 장비의 효율적인 모니터링 IoT 무선 네트워크 시스템을 구축해야 한다,

한편 자원·에너지 순환 사업화 발굴 기술을 개발하기 위해서 기업 재사용을 위한 자원·에너지의 사업성 요건에 대한 에너지 효율 분석, 투입재원 대비 사업성과 예측, 재료의 수급분석 등이 있다.

그리고 스마트 자원·에너지 폐쇄순환 그리드 플랫폼을 개발하기 위해서 빅데이터, AI, IoT 기술을 융합한 제조사업장 클러스터 내 스마트 산업공생기술 개발 및 이를 활용한 개방형 시스템 개발하고 자원·에너지 정보 관리기술, 네트워크 관리기술, 사업화 관리기술을 연동· 호환하여 개방형 플랫폼으로 구축한다.

단기적으로는 정부 및 공공기관에서 제공하는 개방 데이터를 융합·활용하고 중·장기적으로는 민간데이터와 융합하여 활용도 극대화한다. 개방형 플랫폼 내 개별 플랫폼 간 호환 위한 데이터 정보 전송 네트워크을 구축한다.

이와 같은 그린스마트화 작업을 추진하기 위해서 산업단지의 자원순환 공유거래센터를 구축하여야 한다. 당진시에는 인근에 대산석유화학단지가 입주해 있어 이들과 네트워크를 구축하면 많은 에너지와 자원을 재활용할 수 있는 계기가 마련될 수 있을 것이다.

산업단지 내에서 공유 가능한 자원이 거래될 수 있는 공간을 마련하여 기업간 자원재활용 및 인력 공유 활성화를 추진한다. 이를 위해 인력, 부품, 재료(재활용·재사용 재료, 사용하다 남은 재료 등), 기기, 차량, 공구, 공동구매 등을 추진한다.

환경부는 순환자원정보센터를 운영하여 폐기물을 재활용 및 유통정보를 제공하고 있으나 공급과 수요 원활하지 않은 실정이다. 그래서 폐자원 재활용 및 유통정보를 공유하고, 전자입찰 등 수요와 공급정보를 제공하는 온라인 사이트를 구축해야 한다. 사업현장에서 필요한 다양한 자원과 인력 및 기기 등을 공유하는 공유거래소가 부재, 산업단지별 적합한 공유거래소가 필요하다.

해외에 선진국에서는 지방정부, 시민단체, 기업이 공동으로 주도하여 자원순환 경제 실현을 위해 재활용률 프로젝트를 활성화하고 있다. 특히 네덜란드의 경우 정부는 비영리단체와 기업이 공동으로 WASTED Project를 이행할 수 있게 관련 정책 제공, 순환경제 구축을 통해 재활용률 향상 시키고 있다. 즉 WASTED Lab 운영, 수거 가방을 통해 플라스틱 수거, 거래화폐 활성화, 공공기기활용해서 제품 제작(WASTED 블록), 인력 교류 등이 이뤄지고 있다.