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하수처리, 정수장 등 환경시설에서 에너지 자체 생산

2022.06.21 재생에너지TF 오영민 팀장
안녕하세요? 환경시설을 활용한 바이오·물 에너지 확대 로드맵을 발표하겠습니다.

먼저, 현재 우리 환경시설의 에너지 생산과 소비 현황을 간단히 말씀드리겠습니다.

환경부는 현재 전국에 1,341개의 환경시설을 운영 중에 있습니다. 해당 시설은 바이오가스 생산을 하는 폐자원시설이 110개소, 광역과 지방 정수장이 500개소 그리고 하수처리시설이 678개소, 댐이 전국에 37개소가 있습니다.

현재 이러한 시설에서는 폐자원과 수자원을 처리하면서도 약 3,264GWh에 달하는 재생에너지를 생산 중에 있습니다. 그러나 폐기물 처리, 정수, 하수처리, 댐 운영 과정에서 석탄발전 2기에 달하는 약 7,625GWh라는 막대한 에너지를 사용하여 에너지 다소비 시설로 분류되고 있는 현실입니다.

환경부는 이러한 환경시설을 순소비 시설에서 순생산하는 시설로 전환하겠습니다. 이러한 시설에서 생산되는 재생에너지를 2026년 이번 정부 말까지 약 1.7배 증가시키고, 2030년 2.7배까지 확대해서 쓰는 것보다 만들어내는 것이 더 많은 에너지 순공급 시설로 전환하도록 하겠습니다.

2026년 계획을 기준으로 따르면 4인 가구 기준으로 연간 138만 가구가 쓸 수 있는 전력량에 상응하는 규모입니다.

그러면 바이오 분야와 물 분야의 계획을 각각 간단히 말씀드리도록 하겠습니다.

먼저, 바이오가스 확대 계획입니다.

그동안 다량의 탄소, 즉 유기물을 포함한 음식물류폐기물, 하수찌꺼기, 가축분뇨 등과 같은 유기성 폐자원이 90% 이상 동물의 사료, 퇴비, 단순정화 등의 방식으로 처리되어 왔습니다. 그러나 이러한 폐자원은 인체의 소화작용과 유사한 원리로 바이오가스라는 에너지로 만들어낼 수 있습니다.

앞으로 에너지 잠재력이 높은 유기성 폐자원은 에너지로 재활용하는 것을 원칙으로 삼겠습니다. 이를 위해 바이오가스 생산시설에 우선적으로 국고를 지원하겠습니다.

현재 110곳의 시설을 이번 정부 말까지 140곳으로 확대하고, 연간 가스 생산량도 현재 3.6억 N㎥에서 40%가량 증가한 4억... 5억 N㎥까지 증가시킬 계획입니다.

이는 우리나라 국내에서 공급되는 도시가스 물량의 약 2%에 달하는 양으로, 연간 1,812억 원의 액화천연가스 수입대체 효과와 함께 폐기물에서 기원하는 메탄을 감축시켜서 110만 t의 온실가스를 추가로 감축하는 효과도 거두게 됩니다.

그리고 바이오가스 이용을 활성화하기 위해서 전통적으로 도시가스나 열, 전력 사용을 대체하는 것을 더욱더 활성화하는 대책들과 함께 최근 기업에서 관심이 높은 바이오메탄을 활용한 그린수소 생산에 더 많은 지원을 하도록 하겠습니다.

현재 환경부는 전주 음식물 바이오가스화시설, 창원 하수처리시설 2곳에 바이오메탄을 개질하고 고질화해서 그린수소를 생산하는 사업을 지원 중에 있습니다. 이번 정부 말까지 최대 5개소 이상 확대 지원하겠습니다.

그리고 국내기술 개발도 더욱 확대 지원하겠습니다.

발생량이 그동안 많았지만 기술 부족으로 활용을 못했던 식품 제조 과정이나 농축산 과정에서 나오는 부산물을 에너지화할 수 있도록 국내기술 개발에 올해부터 총 5년간 428억 원을 투자할 계획입니다.

다음으로, 물 에너지 확대 계획입니다.

환경부가 관리 중인 정수장, 하수처리장, 댐 등 다양한 물관리시설이 전국에 있습니다. 현재 대비 에너지 생산가능 설비를 2배 늘려서 생산설비 능력을 2.9GW까지 확대하겠습니다.

이 경우 연간 4,800GWh의 재생에너지를 생산할 수 있게 되고, 전력대체 효과가 총 4,735억 원에 달합니다. 그리고 추가적으로 총 70만 t의 온실가스를 감축하는 효과도 거둘 수 있습니다.

수상태양광은 최근에 모듈 효율이 빠르게 향상하고 있고 시공기술도 개선되고 있어서 동일 면적당 에너지 생산효율이 빠르게 증가하고 있습니다. 이를 통해서 이번 정부 말까지 총 1.1GW까지 확대가 기대됩니다.

물의 온도차를 이용하는 수열과 하수열 에너지는 하천수와 기존에 보급되어 있는 상·하수 관로를 이용해서 확대하도록 하겠습니다. 전력설비 기준으로 총 0.3GW에 달하는 물량을 확대해서 해당 시설뿐만 아니라 인근 건축물의 냉·난방에 활용하도록 하겠습니다.

그리고 물의 낙차를 활용하는 소수력발전을 정수장, 하수처리장 등 총 9곳에 추가 설치해서 해당 시설의 에너지 자립도를 높이도록 하겠습니다.

앞으로 미래 사회는 모든 건물과 기반시설에서 자체적으로 에너지를 만들고 탄소 발생을 상쇄하는 방향으로 갈 것입니다. 이런 변화가 머지않은 미래에 가능한 일이 되도록 환경부가 한발 먼저 더 노력하겠습니다.

이상으로 브리핑을 마치겠습니다.


[질문·답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 표기하였으니 양해 바랍니다.

<질문> 두 가지 질문드리겠습니다. 2030년까지 환경시설에서 1,137GWh 에너지 순공급으로 전환한다고 나와 있는데, 이럴 경우에 몇 만 가구가 쓸 수 있는 전력 규모인지 궁금하고요.

그리고 또 하나가 이 데이터가 정확한지 궁금합니다. 환경시설 에너지 소비한 자료는 2021년 기준인데 환경부는 2030년까지 바이오 생산시설 30곳 확대되고, 그린수소 생산시설은 늘고 그리고 하수처리장과 정수장, 댐이 늘잖아요. 그런데 이런 부분도 좀 반영된 분석인지 궁금합니다. 당연히 소비가 늘 것으로 보는데, 에너지 소비 확대가 얼마나 되는지에 대한 분석이 있는지 궁금합니다.

<답변> 답변드리도록 하겠습니다. 먼저 첫 번째, 1,137GWh, 순공급 기준으로는 저희가 지금 138만 가구가 5,764GW를 기준으로 한 것이기 때문에 4분의 1 정도, 지금 한 40만 가구 정도로 생각하시면 산술적으로 될 것 같고요.

두 번째, 늘어나는 시설 에너지 소비도 저희가 현재 디폴트값으로 계산해서 상계하였다고 생각하시면 될 것 같습니다.

<질문> 바이오가스를 만든다고 해서 곧바로 도시가스로 쓸 수 있는 건 아닌 것 같은데, 그런 도시가스로 바로 연결할 수 있는 방안 같은 건 어떻게 되는지 궁금합니다.

<답변> 정말 중요한 질문이신데요. 사실 바이오가스가 기체상의 가스물질이기 때문에 가스로 쓰는 것이 가장 효율이 높습니다. 95% 이상 가스로 대체할 수 있는데, 바이오가스를 순수하게 플랜트에서 생산하면 65%의 메탄과 나머지 이산화탄소나 황, 다른 물질이 섞여있게 됩니다. 이 과정 정제 과정, 고압의 정제 과정이 들어가면 85~90% 이상 메탄의 순도를 높일 수 있게 되고, 그러면 천연가스가 한 95% 플러스마이너스 알파의 메탄 순도를 가지고 있기 때문에 도시가스와 유사한 성분이 됩니다.

그리고 도시가스사업법상의 부취제 기준이라든가 메탄 함유 기준과 같은, 또는 열량 기준과 같은 기준이 있습니다. 그 기준에 맞춰서 공급하게 됩니다. 지금 현재도 도시가스관 망에 10곳 이상 공급을 하고 있는데요. 다 이 도시가스사업법상의 도시가스 기준을 맞춰서 공급하고 있습니다.

<끝>
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<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>
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