초록 ▼

○ 사회문제개요
다부처공동R&D 추진 필요성
수도권 매립지 생활계 폐기물 및 폐비닐 자체 처리방안 필요
- 2025년 수도권 매립지 종료 예정에 따라 대부분 가연성 쓰레기인 생활계 폐기물의 직매립 금지 및 쓰레기 발생지 처리 원칙으로 지자체별 획기적인 자원순환 및 처리 정책 필요성 대두
- 수도권 3개 지자체의 합의(반입 총량제)에 따라 2020년부터 인천 수도권매립지에 반입되는 폐기물량을 ´18년 반입량 대비 10%를 감축해야 하는 상황이나 생활계 폐기물은 오히려 증가하고 있음
- 반입총량제 적용 대상은

○ 사회문제개요
다부처공동R&D 추진 필요성
수도권 매립지 생활계 폐기물 및 폐비닐 자체 처리방안 필요
- 2025년 수도권 매립지 종료 예정에 따라 대부분 가연성 쓰레기인 생활계 폐기물의 직매립 금지 및 쓰레기 발생지 처리 원칙으로 지자체별 획기적인 자원순환 및 처리 정책 필요성 대두
- 수도권 3개 지자체의 합의(반입 총량제)에 따라 2020년부터 인천 수도권매립지에 반입되는 폐기물량을 ´18년 반입량 대비 10%를 감축해야 하는 상황이나 생활계 폐기물은 오히려 증가하고 있음
- 반입총량제 적용 대상은 직매립 생활계 폐기물로서 직매립 제로화 정책에 따라 서울, 경기, 인천 지자체는 총 반입폐기물 대비 각각 23.9%, 18.3%, 25.3%에 이르는 생활계 폐기물 및 폐비닐의 자원화 또는 자체 처리방안 수립이 필요
□ 現처리 방식에 따른 사회적 비용 증가
- ´16년 매립단가 7만원 ⇒ ´19년 현재 14만원으로 2배 증가, 소각 비용은 ´16년 18만원 ⇒ ´19년 26만원으로 44% 증가
- 소각 시설 등 수백억원의 초기 투자 비용, 날로 엄격해지는 환경기준치 및 혐오시설로 인식되어 주민간의 갈등 등 높은 진입장벽으로 사실상 처리시설의 증설이 어려운 상황으로 생활계 폐기물 처리 수요가 늘어나면서 단가가 인상되고 있어 사회적 비용이 급격히 증가하고‘ 있는 실정
- ´19년 1월부터 ´20년 상반기까지 불법으로 방치된 폐기물의 60%는 늘어나지 않는 처리시설로 17만 1000t에 달하는 쓰레기가 사실상 방치되고 있으며, 이로 인해 폐기물 불법투기가 ´18년 대비 44%가 증가하고 있어 사회적 비용이 가중되고 있는 상황
□ 수출규제로 인한 국내 폐플라스틱 처리량 증가
- ´08년 글로벌 경제 위기에 따른 국제 유가 급락과, ´18년 중국을 중심으로 국내 폐플라스틱의 수출 금지조치로 ´09년 30,000톤에서 ´19년 3,300톤 수출에 그쳐 89% 급감하였으나, 유가 하락으로 인해 미국과 일본에서의 폐플라스틱 수입은 오히려 증가한 상황
□ 친환경 소각장 증설의 한계로 인한 비소각 처리방식 필요
- 기존 시설의 노후화 및 쓰레기 배출량 증가, 수도권매립지 종료 예정으로 인해 소각장을 신·증설 혹은 이전해야하지만 해당 지역 주민들과 인접 지자체의 반발이 거세기 때문에 증설이 어려운 실정이며, 전국 소각시설 25곳 중 15곳이 행정절차가 잠정 중단된 상태임
- 서울과 경기도에서 소각장 문제로 인한 갈등이 해소되지 않고 있음. 서울시의 비선호시설 인식조사 결과 쓰레기 소각장이 57.9%로 2위로 뽑혔으며 경기도 내 소각시설 대부분이 노후 됐는데도 오산, 양주, 용인 등은 주민들의 반대로 인해 소각장 신·증설 결정에 어려움을 겪고 있음
□ 라이프 스타일의 변화 및 코로나 사태로 인한 생활계 폐기물 증가
- 1인 가구가 매년 증가하며 현재 우리나라 가구 중 가장 많은 가구 형태로 자리 잡았으며 조사결과 일간 1인 가구의 쓰레기 배출량은 4인가구의 1인당 쓰레기 배출량보다 2배 더 많은 수치임
- 1인 가구의 증가로 인한 소셜커머스 대중화, 온라인 쇼핑 등 택배수요 급증으로 택배 쓰레기 문제가 야기됨.국내의 1인당 택배건수는 2017년 44.8건으로 세계 1위이며, 2000년 2.4건 대비 19배 증가함
- 이에 최근 코로나 바이러스로 인해 이러한 온라인 쇼핑, 음식배달 서비스 등 비대면 서비스의 이용량이 더욱 급증하였으며 마스크 및 일회용품 사용량 또한 증가하여 생활계 폐기물 문제가 심각함

○ 사회문제 개요 및 원인 분석
□ 생활쓰레기 및 미세먼지 관련 사회문제 해결 필요
- 경기도민 설문조사 결과 건강 및 환경분야에서의 사회문제로 가장 중요하게 인식되는 문제는 ´생활쓰레기´와 ´미세먼지´로 나타남
- 또한 ´생활쓰레기´와 ´미세먼지´는 정책적 시급성과 과학기술 해결 가능성이 높은 분야로 경기도민 및 전문가들이 공통적으로 제시
□ 생분해성 플라스틱 자원순환 분리수거 국가정책 미비
- 정부에서는 환경개선 및 생분해성 플라스틱 사용 장려 위해 생분해성 수지제품의 폐기물부담금을 면제하고, 1회용품의 사용금지 정책에서 제외시키고 있음
- 생분해성 플라스틱 제품(봉투, 스푼, 필름 등)의 경우매립 및 혐기소화 등 별도 처리를 통하여 자원순환이 가능하나, 국내의 경우 사용 후 수거·처리 기준이 없어 일반쓰레기로 분류되어 대부분 소각되고 있는 상황
- 현재 비분해성 폐플라스틱 및 폐비닐은 재활용율 제고위해 건축자재, 가로수보호판, 섬유 등 다운사이클링된 재생 제품으로 자원순환하고 있으나 최근 원료에 생분해성 플라스틱 폐기물의 혼입 증가로 인해 재생 제품의 물성 저하가 초래되고 있는 실정
- 현재 재활용·소각 위주의 자원순환 체계에서는 환경오염 저감을 위한 큰 효과를 기대하기 어려우므로 생분해성 플라스틱의 사용 후 수거 및 자원순환에 대한 정책 추진을 위해 생분해성 플라스틱의 수거시스템 및 자원순환 시범사업 등이 필요한 상황
- 국내 석유화학 원료기업인 LG화학, SK케미칼, CJ, 한화토탈 등은 석유계 생분해성 플라스틱 원료 연구개발을 추진하여, 금년부터 PBAT, PBS 등 석유계 생분해성 플라스틱 생산공장을 추진중에 있어, 향후 3~4년 이내 국내 원료시장이 급격히 증가할 것으로 예상됨

○ 국내외 대응 동향
□ 국내 정책 동향
- 정부는 30년까지 재활용 플라스틱 발생량의 50%감축 및 70% 재활용을 목표로 하고 있음.
- 금과 백금같은 부가가치가 높은 소재의 자원순환률은 매우 높은 수준으로 폐플라스틱의 자원순환률을 높이기 위해 강력한 정부의 정책이 필요함.
□ 국외 정책 동향
- EU, 생분해성 폐플라스틱이 포함된 바이오 경제 및 바이오폐기물 자원순환 정책 추진.
- 유럽 각 국별 바이오폐기물 수거시스템을 운영중이며, 특히 13년 기준 독일은 60%, 오스트리아는 80%의 수거율을 나타냄.
- 일본은 해양 플라스틱 오염관련 사회문제 해결 위해 연구, 생산, 실증, 표준화까지 전주기적 로드맵을 구축
- 20년부터 범용 플라스틱과 생분해성 플라스틱을 구분하는 분리수거를 진행하여 생분해성 플라스틱의 자원 순환 강화 정책 연구 추진
- (미국) 샌프란시스코시는 재활용(파란색), 퇴비화(녹색),매립용(검은색)으로 구분하여 분리 배출하는 것을 의무화 하고 있음. 특히 퇴비화 쓰레기는 부패 가능한 봉투를 활용하여 배출하도록 유도하고 있음
- 국내의 경우 비분해성 플라스틱을 제외한 오염된 종이,목재, 낙엽, 티백 등 유기성 폐기물은 종량제 쓰레기봉투에 담아 소각처리 하고 있으나, 미국, 유럽 등 해외의 경우 음식물 쓰레기와 유기성 폐기물을 동시에 수거하여 퇴비화 또는 바이오가스화 등으로 처리하고 있음. 특히 생분해성 플라스틱의 경우 국내의 경우 배출기준이 없어 일반 쓰레기로 분류되어 종량제 봉투에 담겨 소각되고 있으나 해외의 경우 퇴비화를 통해 자원순환 하고 있음

○ 다부처 공동 R&D 추진 타당성
□ 상위 계획
- 환경부, 재활용 폐기물 관리 종합대책 중 30년까지 플라스틱 폐기물 발생량 50% 감축, 70% 재활용 및 생산단계부터 재활용 촉진 위한 全순환 단계별 개선방안에 해당 (18년 5월)
- 정부, 과학기술미래전략 2045 중 안전하고 건강한 사회를 실현하기 위해 버리는 폐기물에서 새로운 자원인 폐기물로의 관점 전환과, 미세플라스틱 친환경 처리 및 플라스틱 대체 신소재 개발을 통해 제로 플라스틱 사회 실현 위한 과학 기술 도전 과제 수립에 해당
- 정부, 수소경제 활성화 로드맵 중 유기성 폐자원 활용한 바이오가스 생산 및 이를 활용한 수소 생산 기술추진에 해당
- 도시·공간 등 생활환경을 녹색으로 전환하고 저탄소·분산형 에너지 확산을 위한 혁신적 녹색산업기반 산업생태계 구축
- 수도권 지자체별 생활계 폐기물의 직매립 제로화 및 수도권 쓰레기 매립지 종료로 인해, 친환경 방식의 처리시스템이 필요하며, 현재 소각 방식으로 처리방안을 모색중이나 소각장 증설로 인한 주민간의 갈등 및 소각으로 인한 유해물질 및 미세먼지 발생 등 사회문제가 발생되고 있으며, 과다한 사회적 비용이 유발되고 있어 정부지원을 통한 비소각 방식의 공동 연구가 필요함
- 생분해성 플라스틱과 음식물의 수거 및 비소각 방식의 통합 혐기소화 기술개발과 실증화, 운영기술 개발 등은 환경부에서 주관하여 추진

○ 성과목표
□ 성과목표
- 늘어나는 플라스틱 쓰레기로 인한 환경오염과 소각처리로 인한 대기오염 및 미세먼지 발생, 소각장 신설로 인한 주민간의 갈등 등 사회문제 해결을 위한 생분해성 폐플라스틱의 비소각 방식 바이오가스화 기술개발, 연료전지 복합발전 등 유용자원화 및 상용화 기술 개발로 재난적 환경문제 해결과 청정 환경 구현 및 신개념 신재생에너지산업 확대 등 일자리 창출과 경제성장 기여

○ 바이오 폐기물 수거 시스템
□ 바이오폐기물 수거시스템 및 실증화
- CU편의점을 활용한 바이오폐기물 수거시스템 구축
- 인천 환경특구 푸드코트 활용한 바이오폐기물 수거시스템 구축
- 혐기소화(바이오가스화) 가능한 생분해성 플라스틱 제품의 단체 표준 개발
- CU편의점을 활용한 바이오폐기물 수거시스템 구축
- 인천 환경특구 내 봉투, 식기류, 트레이 등 PLA, PBS와 같은 생분해성 플라스틱으로 생산되는 제품을 사용하는 CU편의점 구축
- 인천 환경특구 푸드코트 활용한 바이오폐기물 수거시스템 구축
- 신규 조성(인천대 주관)되는 에코캠퍼스 실증단지에 바이오 폐기물 수거 및 바이오가스화 시설 구축
- 인천 환경특구 연구기관 및 연구단지 푸드코트를 바이오 폐기물이 수거 가능한 분리수거 시스템 구축

○ 바이오 폐기물 통합 바이오 가스 생산시설의 실증 모델 구축
- 생분해성 폐플라스틱의 바이오가스화를 위한 전처리 기술개발
- 볼밀 등 물리적 파쇄, NaOH 등 화학적 처리를 통한 전처리 기술개발
- 고온 증기 주입을 통한 열가용화 기술을 통한 열가수분해 촉진 기술개발
- 생분해성 증대를 위한 폐플라스틱 전처리공정 구축 운영 및 최적화
ㅇ 미생물 공정 활용 바이오가스 생물학적 고질화 기술개발
- Pilot 규모 이산화탄소 및 수소 이용 바이오가스 고질화 공정기술개발
- 생물학적 바이오가스 고질화 공정 최적화 및 실증시설설계

○ 바이오 가스 업사이클링 플랫폼 기반 실증 단지 조성
□ 바이오가스 업사이클링 플랫폼 기반 친환경에너지 실증단지 조성
-(바이오가스 유용자원화 실증) 상용화 가능한 수준의 바이오가스화 정제 기술 및 이를 활용한 바이오가스(메탄) 활용 연료전지 복합발전을 통한 실증단지 전력공급 구현

○ 사업 추진 방법
□ 사업 추진전략
정부 부처 및 지자체의 역할을 정립하고, 해당 역할에 대해 긴밀한 협조 체계 구축
□ 사업 추진체계
- 산하에 사업화 촉진을 자문하기 위한 사업화 자문위원회와 기술적 이슈를 검토하고 대안수립을 지원하기 위한 기술기획 자문위원회를 운영

○ 기대효과
□ 기대효과
- 기술적 기대효과
○ 수도권 사회문제(생활 폐플라스틱, 미세먼지) 해결 기여
- ´30년까지 플라스틱 발생량 50% 감축 및 70% 재활용, ´50년까지 탄소중립사회 실현을 위한 강력한 정부정책에 뒷받침을 위해, 유럽형 바이오폐기물 수거시스템 실증화를 통한 운영기술 개발 및 정책제안으로 선진 자원순환 기술 확보
- 바이오가스가 가능한 시범단지에서 활용가능한 제품의 단체표준개발과 다량 쓰레기가 배출되는 CU편의점 네트워크 및 푸드코트의 바이오폐기물 분리 및 수거시스템 구축 기술로 성장하고 있는 화이트바이오 산업의 미래성장 동록 확보
○ 바이오가스 연료전지 복합발전을 통한 업사이클링 기술 확보
- 고질화된 메탄가스의 대규모·고효율·저비용 바이오가스 정제기술 개발 및 테스트 베드 구축 운영 기술 확보
- 바이오가스의 대용량 연료전지 실용화 기반 기술, 단지 규모 연료전지-열병합 복합발전용 스마트 바이오가스 그리드 테스트 베드 구축으로 에너지 효율 극대화 기술, 안정적 공정 운영 기술 등으로 향후 바이오가스 및 블루수소 연계활용 스마트 그리드 시범도시 조성을 위한 초석 제공
- 사회적 기대효과
○ 수도권 Zero-waste 친환경 청정도시 실현을 위한 시스템 조성
- 수도권 광역시도의 ´자원순환 일류도시´ 실현 위한 혁신정책 성공에 기여
- 비소각 방식 가연성 폐플라스틱 처리 프로세스(폐플라스틱 ⇒ 바이오가스화) 확대를 통해 늘어나는 폐플라스틱으로 인한 소각장 신설로 인한 지역주민과의 갈등/분쟁 해결
○ 다량 쓰레기 배출 사업장 시범단지에 적용을 통한 사회문제 해결
- 바이오폐기물 수거 시범단지 운영 홍보 및 확산으로 국민에게 바이오폐기물의 개념과 생분해성 플라스틱 분리수거의 필요성을 인식시켜 플라스틱 쓰레기 저감에 기여
- (쓰레기 저감 예측 사례) ´16년 기준 프로야구장 8곳의 재활용 없이 소각되는 폐기물은 1,790톤으로, 바이오폐기물 수거시스템을 적용하여 70% 자원순환(´12년 런던올림픽 기준) 시 연간 1,253톤의 비소각 처리가 가능
- 장례식장, 걸혼식장, 대형컨벤션센터 등 다량 쓰레기 배출 사업장에 수거시스템 적용으로 시스템적으로배출 쓰레기 자원순환을 통하여 지역 내 쓰레기로 인한 사회문제 해결 기여

(출처 : 요약본 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 본 ... 5
• 목차 ... 31
• 그림목차 ... 32
• 표목차 ... 34
• 제1장 사회문제해결형 다부처공동R&D 추진 필요성 ... 35
• 제1절 사회문제 개요 ... 35
• 제2절 사회문제 원인 분석 ... 42
• 제3절 국내외 대응 동향 ... 46
• 제4절 다부처공동R&D 추진 타당성 ... 70
• 제5절 사업추진경과 ... 73
• 제2장 사업내용 ... 74
• 제1절 사업목표 ... 74
• 제2절 성과목표 및 지표 ... 76
• 제3절 사업내용 ... 78
• 제4절 부처별 세부 사업내용 ... 95
• 제3장 사업 추진방법 ... 103
• 제1절 사업 추진전략 ... 103
• 제2절 사업 추진체계 ... 106
• 제3절 사업 기간 및 소요예산 ... 107
• 제4장 성과 활용 방안 및 기대효과 ... 110
• 제1절 사업 성과 활용 방안 ... 110
• 제2절 기대효과 ... 111
• 부록 ... 114
• 끝페이지 ... 240