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문제 정의
- 본 연구의 범위는 폐자원흐름분석을 통해 파악한 코발트와 팔라듐이 포함된 폐금속자원의 재활용 계량적 자료 및 설문조사를 바탕으로 「폐금속자원 재활용 대책」에 필요한 제도적 개선방안을 도출하는 것이다.
제안 방법
- 본 연구에서는 가정과 사업장에서 발생하는 코발트와 팔라듐이 포함된 제품의 폐기 이후 흐름을 배출-수거/ 폐기-전처리-자원회수-제품생산으로 구분하여 분석하였다. 5단계 폐자원흐름분석 결과를 바탕으로 폐자원흐름 분석의 각 단계별 활성화 방안을 도출하였다.
- 다원소량배출원인 냉장고, 세탁기, 에어컨은 물류센터, 지자체, 재활용사업자, 수집업자 등을 통해 수거되며, 제조물류센터를 통한 수거가 가장 많은 것으로 나타났다. 냉장고, 세탁기, 에어컨은 수거된 후 전량 리싸이클링센터에서 재활용업체로 공급되었으며, 재활용업체에서 수작업에 의한 해체, 파쇄, 선별을 통해 재질별로 나눈 후에 철, 비철금속, 플라스틱수지 제조업체 등으로 판매하였다. 폐휴대전화는 코발트와 마찬가지로 지자체, 민간업체, 재활용사업자, 판매업자에 의해 수거되나 팔라듐의 함유량이 극소량인 것으로 나타나 전량 폐기하는 것으로 조사되었다.
- 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석 결과를 토대로 제도 개선이 필요한 부분을 파악하기 위해 폐자원흐름분석 및 희유금속 대상 제도적 지원방안 연구 등 관련 선행연구에 대한 문헌조사를 실시하였다. 또한, 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석 각 단계별로 정부 유관기관 및 업계 실무자, 학계 및 연구소의 전문가를 대상으로 면담, 현장조사, 전화인터뷰 등을 실시하였다.
- 본 연구에서는 가정과 사업장에서 발생하는 코발트와 팔라듐이 포함된 제품의 폐기 이후 흐름을 배출-수거/ 폐기-전처리-자원회수-제품생산으로 구분하여 분석하였다. 5단계 폐자원흐름분석 결과를 바탕으로 폐자원흐름 분석의 각 단계별 활성화 방안을 도출하였다.
- 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석 결과를 토대로 제도 개선이 필요한 부분을 파악하기 위해 폐자원흐름분석 및 희유금속 대상 제도적 지원방안 연구 등 관련 선행연구에 대한 문헌조사를 실시하였다. 또한, 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석 각 단계별로 정부 유관기관 및 업계 실무자, 학계 및 연구소의 전문가를 대상으로 면담, 현장조사, 전화인터뷰 등을 실시하였다.
- 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석을 바탕으로 배출/ 수입, 수거/폐기, 전처리, 자원회수, 제품생산/수출의 각단계별 자원순환율의 향상 방안을 제시하였다. 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석 후 단계별 자원순환율 향상 방안 마련을 위해 전문가 및 현장 관계자 인터뷰 등을 수행하였다.
- 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석을 바탕으로 배출/ 수입, 수거/폐기, 전처리, 자원회수, 제품생산/수출의 각단계별 자원순환율의 향상 방안을 제시하였다. 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석 후 단계별 자원순환율 향상 방안 마련을 위해 전문가 및 현장 관계자 인터뷰 등을 수행하였다.
- 코발트와 팔라듐이 포함된 제품의 배출이후 흐름을 (1) 배출 및 수입, (2) 수거/폐기, (3) 전처리, (4) 자원 회수, (5) 제품생산 및 수출로 구분한 5단계의 폐자원흐름분석을 통해 코발트와 팔라듐 폐금속자원의 발생원 및 처리 주체를 구체화하였다. 이를 통해 물질흐름상의 문제점들을 파악하여 폐자원흐름분석 각 단계별로 아래의 정책제안을 제시하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상 금속은 전략 재활용 금속 중요도 우선순위7)와 최근에 수행된 폐금속자원 흐름분석8)을 고려하여 코발트와 팔라듐으로 선정하였다.
성능/효과
- 다원소량배출원은 폐전기·전자제품 중 냉장고, 세탁기, 에어컨, 폐휴대전화이며, 소원다량배출원은 석유화학촉매, 자동차폐촉매, 의료기기 등으로 나타났다.
- 다원소량배출원인 냉장고, 세탁기, 에어컨은 물류센터, 지자체, 재활용사업자, 수집업자 등을 통해 수거되며, 제조물류센터를 통한 수거가 가장 많은 것으로 나타났다. 냉장고, 세탁기, 에어컨은 수거된 후 전량 리싸이클링센터에서 재활용업체로 공급되었으며, 재활용업체에서 수작업에 의한 해체, 파쇄, 선별을 통해 재질별로 나눈 후에 철, 비철금속, 플라스틱수지 제조업체 등으로 판매하였다.
- 첫째, 기존과 같이 시장의 자율성을 보장하고 경쟁 구도 속에서 대기업의 M&A와 자회사 설립을 통해 폐금속자원 재활용 산업의 규모를 키우는 것이 필요하다. 둘째, 폐금속자원 재활용 산업에 속한 중소기업에 대하여 대기업의 지원 또는 투자로 공동의 성과를 창출하여 공유하는 방법과 같이 통해 기술 및 연구개발로 대기업과 중소기업 모두 경쟁력을 확보하는 방안이다. 셋째는 시장의 자율이 아닌 정부가 개입하여 「대·중소기업 상생협력 촉진에 관한 법률」, 「대·중소기업 동반성장 추진대책」에 의해 동반성장위원회에서 결정하는 중소기업 적합업종으로 폐금속자원 재활용산업을 포함시키는것도 하나의 방안일 것으로 판단된다.
- 전처리 단계에서 코발트를 포함한 폐제품이 파쇄 및 분류 작업을 통해 크기에 맞게 분류되어 재활용업체로 공급되었다. 소원다량배출원인 리튬이 온전지, 전기자동차 및 하이브리드 자동차 배터리와 석유화학촉매를 통해 배출된 코발트를 포함하는 폐기물의 경우, 리튬이온전지와 석유화학촉매 내의 코발트는 수거업체 또는 재활용 업체를 통해 직접 수거되어 유가금속 회수 후 코발트가 포함된 나머지는 폐기하거나 보관 하는 것으로 각각 나타났다. 일부 폐휴대전화에서 회수한 코발트 및 리튬이온전지가 함유한 코발트는 재활용 업체에 공급되며, 자원회수 단계를 거쳐 자물쇠, 스피커 제조의 원료로 활용되는 코발트, AlNiCO와 타이어 제조에 활용되는 산화코발트, 배터리 제조에 활용하는 황산코발트로 생산되는 것으로 나타났다.
- 소원다량배출원인 리튬이 온전지, 전기자동차 및 하이브리드 자동차 배터리와 석유화학촉매를 통해 배출된 코발트를 포함하는 폐기물의 경우, 리튬이온전지와 석유화학촉매 내의 코발트는 수거업체 또는 재활용 업체를 통해 직접 수거되어 유가금속 회수 후 코발트가 포함된 나머지는 폐기하거나 보관 하는 것으로 각각 나타났다. 일부 폐휴대전화에서 회수한 코발트 및 리튬이온전지가 함유한 코발트는 재활용 업체에 공급되며, 자원회수 단계를 거쳐 자물쇠, 스피커 제조의 원료로 활용되는 코발트, AlNiCO와 타이어 제조에 활용되는 산화코발트, 배터리 제조에 활용하는 황산코발트로 생산되는 것으로 나타났다. 자원회수, 제품 생산/수출 단계의 코발트 양의 차이는 폐휴대전화를 통해 회수된 131톤이 재활용되는 양을 정확하게 파악할수 없는 한계로 인한 것이다.
- 초경합금 스크랩은 재활용 기술이 취약하여 중간 고물상에서 수거한 뒤 대부분 선진국으로 수출되는 실정이며, 재활용을 목적으로 국외에서 폐전지를 수입하여 처리를 한다고 알려져 있지만 구체적인 통계는 없다. 코발트 및 V, Mo, Pt, Pd 등 유가금속이 함유된 석유화학촉매는 재활용 과정에서 필요한 유가금속만 회수되고, 나머지 460톤의 코발트는 수거/폐기 단계에서 폐기되거나 전량 해외 수출되는 것으로 나타났다.
- 코발트가 포함된 제품이 폐기되는 배출원은 다원소량 배출원인 폐휴대전화, 소원다량배출원인 리튬이온전지, 하이브리드 및 전기자동차의 배터리, 석유화학 촉매 등으로 나타났다. 그 외 배출원으로는 초경합금 스크랩과 국외 폐전지의 수입 등이 있는 것으로 추정된다.
- 코발트와 팔라듐 폐금속 자원의 폐자원흐름분석 단계별로 정량화된 물질흐름을 살펴보면 전처리 단계가 bottle neck으로 나타났다. 코발트와 팔라듐 같은 희유 금속을 다량으로 수거한 후 전처리 단계의 기술적 문제가 개선되지 않으면 자원으로써 활용하지 못하고 폐기될 가능성이 높았다. 따라서 추후 코발트와 팔라듐 등 희유금속의 회수율 향상을 위해서는 전처리 기술 확보가 우선시되어야 한다.
- 코발트와 팔라듐 폐금속 자원의 폐자원흐름분석 단계별로 정량화된 물질흐름을 살펴보면 전처리 단계가 bottle neck으로 나타났다. 코발트와 팔라듐 같은 희유 금속을 다량으로 수거한 후 전처리 단계의 기술적 문제가 개선되지 않으면 자원으로써 활용하지 못하고 폐기될 가능성이 높았다.
- 팔라듐의 배출원도 코발트와 동일하게 다원소량배출원과 소원다량배출원으로 구분 가능한 것으로 나타났다. 다원소량배출원은 폐전기·전자제품 중 냉장고, 세탁기, 에어컨, 폐휴대전화이며, 소원다량배출원은 석유화학촉매, 자동차폐촉매, 의료기기 등으로 나타났다.
- 냉장고, 세탁기, 에어컨은 수거된 후 전량 리싸이클링센터에서 재활용업체로 공급되었으며, 재활용업체에서 수작업에 의한 해체, 파쇄, 선별을 통해 재질별로 나눈 후에 철, 비철금속, 플라스틱수지 제조업체 등으로 판매하였다. 폐휴대전화는 코발트와 마찬가지로 지자체, 민간업체, 재활용사업자, 판매업자에 의해 수거되나 팔라듐의 함유량이 극소량인 것으로 나타나 전량 폐기하는 것으로 조사되었다. 소원다량배출원 중 석유화학촉매는 전량 외부로 위탁처리되어 재활용업체로 공급되었으며, 자동차 촉매는 전국의 폐차장에서 수거하여 보관한 뒤 수거업체에 공급하며 재활용업체와 수출업자에게 각각 공급되었다.
후속연구
- 대상금속 물량의 이동, 보관, 처리, 거래 과정에 있어서 폐기물 지정을 좀 더 세분화한다면 대상금속의 자원 순환율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 현재는 각폐기물 형태별(분진, 광제, 폐수처리 오니, 공정오니 등), 처리 단계별(배출, 수거, 중간처리, 최종처리, 제품생산), 환경적 위해성(높음, 보통, 낮음), 산업의 활용도(높은, 보통, 낮음)에 따라서 스크랩을 폐기물로 규제하기 보다는 대상금속의 폐기물을 자원으로 분류하여 재활용을 증진시키는 제도가 필요하다.
- 이는 할당관세 제도가 순수 금속에 한정되어 있으며, 재활용 목적으로 수입되는 스크랩 등에는 할당관세가 미적용되어 중소기업 입장에서는 스크랩 재활용을 통한 이익이 없으니 수입한 스크랩을 다시 해외로 수출하는 상황이 발생하게 된다. 따라서 수입한 광석으로 금속을 생산하여 제품을 제조하는 것, 수입한 금속으로 제품을 제조하는 것, 수입한 폐금속으로 금속을 생산하여 제품을 제조하는 것 모두 국내 산업계에 금속을 공급하는 방법들임을 고려할 때, 대기업에게 일방적으로 특혜가 돌아가는 현재 제도의 구조를 개선하고, 재활용 중소기업을 보호 및 육성하기 위해서는 할당관세가 적용되는 품목에 자원 재활용을 위한 금속을 일정량 이상 함유하는 폐금속 자원을 추가하는 것이 필요하다.
- 또한, 대부분의 스크랩 업체들의 영세화로 유통시키는 스크랩 물량이 제한적이며, 최종처리업체에서 원하는 물량과 납기를 맞추는 것이 어려운 실정이다14). 따라서 입찰주기를 매년이 아닌 2년, 3년 이상 등 중장기적인 주기로 변경과 함께 입찰에 응할 수 있는 업체의 자격 기준을 강화하여 일정 수준의 규모를 갖춘 업체들에게 물량이 집중된 다면 수급불안정 문제의 해결에 도움이 될 것으로 판단된다.
- 코발트와 팔라듐 같은 희유 금속을 다량으로 수거한 후 전처리 단계의 기술적 문제가 개선되지 않으면 자원으로써 활용하지 못하고 폐기될 가능성이 높았다. 따라서 추후 코발트와 팔라듐 등 희유금속의 회수율 향상을 위해서는 전처리 기술 확보가 우선시되어야 한다. 본 연구에서 도출한 결과는 코발트와 팔라듐의 재활용산업 현황을 파악하고 금속자원의 순환율 향상을 위한 제도개선에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 배출 및 수입 단계에서는 폐기물을 자원으로 분류하면, 할당관세 적용이 가능하므로 대상금속이 유통과 처리과정에서 물량의 이동, 보관, 처리, 거래가 활성화되어 대상금속의 자원순환율을 제고할 것으로 판단된다. 또한, 폐자원에 대해서 할당관세를 적용하여 대기업에 일방적으로 특혜를 주는 것이 아닌 재활용 중소기업을 보호하고 육성할 수 있을 것으로 보인다.
- 배출 및 수입 단계에서는 폐기물을 자원으로 분류하면, 할당관세 적용이 가능하므로 대상금속이 유통과 처리과정에서 물량의 이동, 보관, 처리, 거래가 활성화되어 대상금속의 자원순환율을 제고할 것으로 판단된다. 또한, 폐자원에 대해서 할당관세를 적용하여 대기업에 일방적으로 특혜를 주는 것이 아닌 재활용 중소기업을 보호하고 육성할 수 있을 것으로 보인다.
- 따라서 추후 코발트와 팔라듐 등 희유금속의 회수율 향상을 위해서는 전처리 기술 확보가 우선시되어야 한다. 본 연구에서 도출한 결과는 코발트와 팔라듐의 재활용산업 현황을 파악하고 금속자원의 순환율 향상을 위한 제도개선에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 셋째는 시장의 자율이 아닌 정부가 개입하여 「대·중소기업 상생협력 촉진에 관한 법률」, 「대·중소기업 동반성장 추진대책」에 의해 동반성장위원회에서 결정하는 중소기업 적합업종으로 폐금속자원 재활용산업을 포함시키는것도 하나의 방안일 것으로 판단된다.
- 첫째, 기존과 같이 시장의 자율성을 보장하고 경쟁 구도 속에서 대기업의 M&A와 자회사 설립을 통해 폐금속자원 재활용 산업의 규모를 키우는 것이 필요하다.
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