SK에코플랜트(대표 박경일)가 환경사업의 가치를 업그레이드하기 위한 적극적인 행보를 보이고 있습니다. 그 중심에는 혁신기술 도입과 다양한 연구개발이 있는데요. 환경사업을 통해 단순히 경제적 가치를 창출하는 것 뿐만 아니라 기술을 기반으로 환경사업을 고도화 해 나가겠다는 비전입니다.
이 같은 노력을 통해 SK에코플랜트는 그동안 처리, 관리에 초점이 맞춰졌던 기존 환경사업의 패러다임을 벗어나, 생산-유통-소비-재활용 전과정에서 폐기물 제로(Waste Zero)와 탄소 제로(Net Zero)가 현실화된 순환경제 모델인 제로시티(The Zero City)를 구현하겠다는 방침입니다.
◆ 소각시설에 도입한 인공지능 솔루션...운전 최적화 및 탄소저감 효과 확인
대표적으로 인공지능(AI) 솔루션을 소각시설에 도입한 사례가 꼽힙니다. SK에코플랜트는 글로벌 클라우드 선도기업 아마존웹서비스(AWS)와 손잡고 국내 최초로 소각로 AI 운전 최적화 솔루션을 개발했습니다. 오염물질 관리를 위해 데이터를 모으는 소각장은 있지만 이 데이터를 저장, 활용하는 곳은 SK에코플랜트가 처음입니다.
SK에코플랜트는 소각시설에 설치된 200여개의 센서를 통해 수집한 데이터 중 60여 가지 변수를 추려내 알고리즘을 만들고, 이를 AI가 학습하게 했습니다. 9개월 여의 학습기간을 거쳐 개발한 소각로 AI 운전 최적화 솔루션을 적용한 결과 폐기물 성상이나 작업자의 운전방식에 따라 들쑥날쑥하게 변하던 소각로 온도 유지를 달성했습니다.
자사 소각시설에 적용한 결과 일산화탄소는 66%, 질소산화물은 33% 감소했다고 설명했습니다. 기존에도 엄격하게 지켜지던 환경부 대기오염물질 배출허용기준보다도 더 깨끗한 소각이 가능해진 것입니다. 소각 폐열을 활용한 스팀 생산량 증대, 소모성 자재 연한의 증대 등 효과도 확인됐습니다.
SK에코플랜트는 이 같은 솔루션을 자사 소각시설 뿐만 아니라 국내 다른 소각시설에도 적용할 수 있도록 서비스형 소프트웨어(SaaS, Software as a Service) 형태로 구축할 계획입니다. 국내 300여 개 소각시설에 AI 솔루션이 적용될 경우 연평균 일산화탄소 발생량은 1307톤, 질소산화물 저감량은 1952톤으로 예상됩니다. 이산화탄소 또한 연평균 11만7812톤 감소할 것으로 추산됩니다.
◆ '폐기물 자원화'도 주력...마지막 하나까지 신경쓰는 ESG 전개
SK에코플랜트는 소각시설에서 폐기물을 태운 후 남겨지는 소각재를 재활용하는 ‘폐기물의 자원화’에도 공을 들이고 있습니다. 소각 폐열을 활용해 전기나 스팀을 생산하는 것은 물론 소각 후 남는 재까지 재활용함으로써 단순히 폐기물을 태우는 역할에 집중하던 소각장을 순환경제의 모델로 만들어가겠다는 계획입니다.
SK에코플랜트는 씨엠디기술단과 공동연구개발을 통해 소각재를 보도블록이나 대형옹벽블록 등으로 재활용하는 사업에 착수했습니다. 앞서 여러 발열성 화학반응재료를 활용해 혼합과 양생 실험을 지속한 결과, 오염물질과 악취를 제거하고 건설재료의 압축강도를 높이는 효과를 확인한 것인데요.
실제 소각재로 파일럿 테스트(Pilot Test)를 한 결과, 골재 품질에 영향을 주지 않고 소각재를 혼입할 수 있는 비중은 기존 20% 수준에서 최대 60%까지 늘었습니다. 대형 옹벽블록, 보도블록 등 생산에 필요한 시멘트나 천연골재를 소각재로 대체하면서 원가경쟁력 확보와 온실가스 감축 효과도 예상됩니다.
소각 후 남겨진 소각재를 건설재료로 재활용하면 소각재 매립량을 최소화해 매립장 포화 문제 해결에 기여할 것으로 기대됩니다. 2020년 기준 바닥에 남는 소각재 발생량 약 215만9000톤 중 50%만 재활용해도 100만톤 이상의 소각재가 매립되는 것을 줄일 수 있습니다.
◆ 산소 전달률 높인 수처리 기술혁신 '박차'...MABR 기술 고도화 '집중'
수처리 분야에서도 기술혁신 노력이 한창입니다. 최근 SK에코플랜트는 하∙폐수 처리에 필요한 분리막(Membrane) 전문 환경기업 퓨어엔비텍과 분리막을 활용한 수처리 기술인 MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor)의 공동개발에 나서기로 했습니다.
MABR은 분리막 표면에 생물막(Biofilm)을 붙여 미생물을 성장시키고, 분리막 내부에는 공기를 주입해 미생물이 하∙폐수를 정화할 때 필요한 산소를 직접 전달하는 기술입니다. MABR 기술을 활용하면 분리막을 통해 산소를 미생물에게 직접 공급해주기 때문에 기존 방식보다 산소 전달률을 3배 이상 높일 수 있습니다. 송풍기 가동에 들어가는 전력 소비도 그만큼 줄일 수 있는 것입니다.
아울러, 하∙폐수를 정화한 뒤 남는 찌꺼기(슬러지)의 새로운 활용도 모색하고 있습니다. SK에코플랜트 에코랩센터와 한국생산기술연구원, 연세대학교는 산학연 합동으로 유기성폐자원에서 직접 수소를 생산하는 기술개발에 착수했습니다. 유기성 폐자원은 동식물에서 유래한 유기물의 함량이 40% 이상인 폐기물입니다. 하수 찌꺼기를 비롯해 가축분뇨, 음식물류 폐기물, 산림폐기물, 해조류 등이 대표적인데요.
이번 연구개발은 한국연구재단에서 공고한 ‘미래수소원천기술개발사업’의 일환으로, 빛이 없는 조건에서 미생물 반응을 통해 유기성 폐기물을 수소로 전환하는 기술이 핵심입니다. SK에코플랜트 공동연구팀이 개발중인 기술은 메탄 생산과 바이오가스 고질화 과정을 거치지 않아 생산단계를 대폭 축소시킬 수 있습니다.
또한, 수소 생산에 필요한 시간도 20배 이상 단축 가능합니다. 1000도 이상의 고온이 요구되는 개질 과정도 생략돼 고온 환경을 만들기 위한 화석연료 사용 역시 줄일 수 있는 것도 장점입니다. 현재 수소 생산 수율을 지금보다 높이는 것이 관건이며, 연구단계에서 약 63%인 수율을 75%까지 끌어올려 경제성을 확보하고 기술 사업화 궤도에 올려놓는 것이 연구의 목표입니다.
박경일 SK에코플랜트 사장은 “환경사업은 폐기물 관리, 처분업이 아닌, 새로운 순환경제에서의 한 축”이라며 “국내 1위 환경기업으로서 기술을 기반으로 산업을 고도화하는 기술 리더십을 공고히 해 나가겠다”고 말했습니다.
