초록 ▼

본 연구에서는 실질적으로 운영되고 있는 소각시설과의 RDF시설을 비교하고자 하였다. 경제적 타당성 비교를 위한 RDF전처리시설의 과학적 근거자료가 부족하다고 판단되어, RDF전처리시설 및 사용시설과 소각시설의 폐기물반입에서부터 최종처리까지 전 과정에 걸친 경제적 비용편익 분석을 통해 경제성을 평가하고자 하였다. RDF전처리시설은 실운영 중인 5개의 시설을 시설용량별 A, B, C, D 및 E 시설로 분류하였으며, 2011년 기준 실측자료를 바탕으로 분석하였다. 그러나 B와 E시설의 경우 실 운영기간이 짧아 2012년 예상데이터를 적

본 연구에서는 실질적으로 운영되고 있는 소각시설과의 RDF시설을 비교하고자 하였다. 경제적 타당성 비교를 위한 RDF전처리시설의 과학적 근거자료가 부족하다고 판단되어, RDF전처리시설 및 사용시설과 소각시설의 폐기물반입에서부터 최종처리까지 전 과정에 걸친 경제적 비용편익 분석을 통해 경제성을 평가하고자 하였다. RDF전처리시설은 실운영 중인 5개의 시설을 시설용량별 A, B, C, D 및 E 시설로 분류하였으며, 2011년 기준 실측자료를 바탕으로 분석하였다. 그러나 B와 E시설의 경우 실 운영기간이 짧아 2012년 예상데이터를 적용시켰다.

본 연구 1장에서는 국내·외 고형연료 제조 및 사용시설의 기초조사를 바탕으로 국내 및 해외 선진국의 RDF전처리시설의 비용편익분석 사례를 제시하였으며 그에 따른 재정지원 및 조세감면 등 정부지원에 대한 현황을 나타냈다.

국내의 폐기물관리법 및 신·재생 에너지 개발 이용보급 촉진법에 대해 조사하였으며, W시, B군 RDF제조시설 외 8곳 및 U시의 고형연료화 시설의 비용편익 분석 사례에 대해 조사하였다. 그 결과 국내 RDF(폐기물)은 아직 정책지원을 크게 못 받고 있는 것으로 나타났다.

또한 유럽의 폐기물 관리법에 대하여 알아보았으며, 오스트리아, 이탈리아, 크로아티아 및 터키의 고형연료화 시설의 비용편익 분석 사례에 대해 조사하였다.

2장에서 현재 운영 중인 RDF전처리시설 5곳을 선정하였으며, 비용편익분석을 실시하였다. 또한 국내 RDF제조시설의 규모별, 폐기물처리공정별, 시나리오별 경제성을 평가·수행하였다.

처리규모별 경제성 결과는 A시설 106천원/톤, B시설 179천원/톤, C시설 355천원/톤, D시설 273천원/톤, E시설 162천원/톤으로 연간처리비용이 산정되었다.

처리공정별 경제성 결과를 살펴보면 A시설은 건조, 성형공정에서 전체공정의 37.4%, B시설은 반입, 선별공정에서 34.4%, C시설은 선별, 성형공정에서 34.2%, D 시설은 건조, 선별공정에서 39.4%, E시설은 건조, 선별공정에서 전체의 37.4%를 차지하였다.
시나리오 분석에 있어서는 시나리오 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 및 Ⅳ로 가상하여 경제성분석을 수행하였다.

시나리오Ⅰ의 case1에서는 RDF전처리시설(공급처) 및 사용시설 변경에 따른 경제적 효과를 살펴보았다. 사용시설 변경하였을 경우 연간 274톤의 이산화탄소가 감축하였으며, 연간 26,385천원의 운송비용 절감이 예상된다. 운송비용 절감액과 탄소거래예상수익을 합한 경제적 효과는 총 27,166천원/년으로 절감 가능 효과가 분석된다. case2에서는 RDF전처리시설을 사용시설 근처로 변경하였을 경우 경제적 효과를 살펴보았다. 이 경우 연간 183,966천원의 운송비용이 절감되었다. 이산화탄소는 연간 2,380톤이 저감되며 비용으로 환산하였을 때 연간 4,645천원의 경제적 효과를 얻을 수 있다. 운송비용과 이산화탄소 저감비용에 따른 경제적 효과는 연간 188,611천원으로 사용시설을 변경하였을 때보다 연간 161,445천원의 비용절감이 더 예상된다.

시나리오 Ⅱ는 본 과업 RDF A시설의 폐기물 처리방법별 경제성 분석을 수행하였으며, A시설의 경우 RDF전처리시설+전용보일러의 실데이터가 있는 관계로 폐기물 처리방법별을 세가지 방법으로 (소각, RDF전처리시설, RDF전처리시설+전용보일러) 석을 하였다. 중·소규모 시설에서는 발전을 위한 전용보일러 설치가 불가능하여 제외하였으며, 소각과 RDF전처리시설의 비교는 3장에 나타내었다. 그 결과 소각 < RDF전처리시설 < RDF전처리시설+전용보일러의 순으로 경제성이 뛰어난 것으로 나타났다. 따라서 현재 국내 가동 중인 RDF전처리시설(RDF제조 및 판매에 극한됨)보단 폐열을 회수하여 발전이나 스팀으로 판매하는 시설도입이 나머지 시설에 비해 경제적인 것으로 평가되었다.

시나리오 Ⅲ은 RDF전처리시설에서 성형공정의 유무에 따른 경제적 효과를 살펴보았다. 5개 시설 모두 미성형시 성형에 비해 경제적 효과는 우수한 것으로 분석되었고 이는 미성형시 발생되는 운반 및 보관비용의 증대, 가까운 사용처로의 납품 등이 전제되어야만 현실 가능한 것으로 판단된다. 또한 A시설에서 미성형시 건조공정에서의 LNG 절감 비용 산출한 결과 연간 93,187천원의 LNG 비용을 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

시나리오 Ⅳ는 기존 RDF시설의 환경적 평가에서 전처리시설로만 극한되어
왔던 문제점을 지적하고 전 생애에 걸친(사용시설에서의 소각까지) 환경오염비용을 산정했다. RDF사용시설의 환경비용은 「국가 대기오염 물질 배출량 산정방법 편람(Ⅱ)」에 나와 있는 배출계수를 이용하여 산출하였으며, 소각시설(태안군, 문경시)의 경우 대기오염물질 실측자료 부재로 인하여 배출계수를 이용하여 산정했다. 그 결과 전처리시설만 고려했을 경우에는 소각시설보다 환경오염비용측면에서 유리했지만 사용처까지 고려했을 경우에는 소각시설보다 불리한 것으로 분석되었다.

3장에서 RDF전처리시설과 소각시설의 비교 분석을 통해 효율적인 에너지 회수 방향을 제시함으로써 고형연료화의 타당성 여부를 확인하였다.

소각시설 37곳(시설용량별, 폐열회수 방법별(발전, 스팀, 발전+스팀))의 환경오염비용과 년간 톤당처리비용을 산정하고 상기 분석된 RDF시설(5곳)과 비교분석하였다. 연간 폐기물 처리량을 기준으로 비교대상을 선정하였으며, A시설(39,365톤)은 파주소각시설(42,008톤), B시설(18,817톤)은 제주남부 소각시설(18,610톤), C시설(12,995톤)은 부천삼정 소각시설(12,258톤), D시설(7,163톤)은 태안군 소각시설(7,220톤), E시설(5,412톤)은 문경시 소각시설(5,321톤)과 비교분석하였다. 톤당처리비용을 살펴보았을 때, C시설을 제외하고 나머지 4개시설은 소각시설보다 경제적인 것으로 평가되었다.

소각시설의 폐열회수 방법에 따라 발전+스팀(11곳), 스팀(16곳), 발전(7곳), 기타(3곳)로 나타냈다. 톤당처리비용을 보면, 발전+스팀 76천원/톤, 스팀 96천원/톤, 발전 94천원/톤, 기타 140천원/톤으로 발전+스팀이 가장 경제성이 뛰어난 것으로 분석되었다.

폐열회수 방법에 따라 시설용량별 연간 처리비용 결과를 토대로 적정용량 제시를 위한 함수식 선정을 위해 단순 회귀분석(Regression Analysis)을 수행하였다. RDF전처리시설의 경우 편차가 큰 C시설을 포함했을 때와 제외했을 때 2가지 방법으로 나눴으며, C시설을 포함했을 경우 추정 회귀함수식은 C=189778e^-0.0004x(결정계수 0.2296), C시설을 제외시켰을 경우 추정 회귀함수식은 C=146162e^-0.0003x(결정계수 0.4689)로 분석되었다. 소각시설은 폐열 회수 방법별로 나눴으며, 발전+스팀시설은 C=94245e^-7E-04x(결정계수 0.1101), 스팀시설은 C=112413e^-9E-04x(결정계수 0.1198), 발전시설은 C=129273e^-0.001x(결정계수 0.1482), 그리고 소각시설 전체에 대한 추정 회귀함수식은 C=110724e^-9E-04x(결정계수 0.1275)로 분석되었다.

4장에서는 환경성과 경제성의 통합방법론에 대해 고찰하였으며, 환경오염비용 산정 방법론 및 CO₂를 통한 탄소예상거래수익을 산정하는 방법론에 대해서도 검토하였다. 또한 환경성평가를 위해 환경적요인(비용, 편익)을 정량화하여 Cost/Benefit 인자로 활용하는 방안을 적용하고자 하였다. UNEP(Markanday, 1998)의 ‘The indirect costs and benefits of greenhouse gas limitation'의 자료를 토대로 환경오염물질을 환경오염비용으로 산정하여 정량적 평가를 통해 경제성과 통합시켰으며, IPCC탄소배출계수를 적용하여 CO₂저감에 따른 탄소거래예상수익을 통하여 경제적비용과 통합 평가하였다.

(출처 : 요약문 19p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 15
• 요약 ... 19
• Ⅰ. 서 론 ... 23
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 27
• 1. 국내·외 고형연료 제조 및 사용시설의 경제성 분석을 위한 기초조사 ... 27
• 가. 국내 및 일본, 유럽 등 해외 선진국의 고형연료화 시설 비용편익 분석 사례조사 ... 29
• 나. 폐기물 에너지화 시설에 대한 재정지원 및 조세감면 등 정부지원에 대한 현황조사 ... 49
• 2. 고형연료(RDF) 에너지화 시설의 비용편익 분석 ... 83
• 가. 비용 분석 항목 선정 ... 86
• 나. 비용 산정 방법 및 전제조건 ... 87
• 다. 고형연료 제조시설의 처리규모별 비용분석 ... 89
• 라. 고형연료 제조시설의 처리공정별 비용분석 ... 118
• 마. 시나리오 분석을 통한 고형연료 사용시설의 비용분석 ... 139
• 3. 폐자원 에너지화 시설의 효율적 에너지 회수 방향 제시 ... 181
• 가. 고형연료 제조·사용 시설과 열회수 소각시설의 경제성 분석 ... 188
• 나. 폐열회수 방법에 따른 비용편익분석을 통해 경제성 있는 발전을 위한 적정용량 제시 ... 203
• 4. 경제성과 환경성의 통합평가를 위한 연계방법 제시 ... 215
• 가. 환경오염비용 산정 방법론 ... 217
• 나. 탄소배출량 산정 방법론 ... 221
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 237
• 참고문헌 ... 241
• 부록 ... 245
• 끝페이지 ... 284