[친환경 기술현장] “매트리스 스프링철 재활용에서 스마트팜까지”
[친환경 기술현장] “매트리스 스프링철 재활용에서 스마트팜까지”
  • 송철호 기자
  • 승인 2020.03.27 17:19
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철강업계, 대기오염물질 발생 주범...자성의 목소리 높아져
철강 재활용 신기술 ‘폐 매트리스 재활용 장치 및 방법’ 특허
철강 재활용 기술 외 각종 친환경 산업으로 활용 가능
대기오염물질 배출 주범인 철강업계는 그나마 철강 부산물(대부분 철스크랩, 철강슬래그) 중 99%를 재활용하고 있다. (송철호 기자)/그린포스트코리아
대기오염물질 배출 주범인 철강업계는 그나마 철강 부산물(대부분 철스크랩, 철강슬래그) 중 99%를 재활용하고 있다. (송철호 기자)/그린포스트코리아

[그린포스트코리아 송철호 기자] 철강업계는 이산화탄소 등의 온실가스 저감기술 개발에 역량을 집중하고 있지만 지속적인 기술개발과 설비투자 등 근본적인 대책이 필요한 상황이다.

환경부 기준 대기오염물질 배출 3위(광양제철소, 1만9668톤)와 4위(포항제철소, 1만7314톤)에 각각 이름을 올린 포스코를 비롯한 철강기업들은 미세먼지, 온실가스 등의 저감을 위한 자구책 마련에 집중하고 있다.

대기오염물질 배출 주범인 철강업계는 그나마 철강 부산물(대부분 철스크랩, 철강슬래그) 중 99%를 재활용하고 있다. 철강 제조공정에서 발생하는 철강부산물은 약 3200만톤으로 한국 전체 사업장 폐기물 발생량의 23.4%를 차지하고 있는 상황에서 재활용률은 상당히 중요한 요소다.

최정우 한국철강협회장은 “통상마찰과 더불어 최근 심각한 사회문제로 떠오른 미세먼지로 인해 철강산업에 대한 환경개선 요구가 높아진 상황”이라며 “우리 철강업계는 정부 미세먼지 저감 정책에 적극 동참해 올해 대기방지시설에 1조5000억원 이상 투자할 계획”이라고 밝혔다.

최 회장은 특히 “원료 투입, 제품 생산 및 사용, 폐기 등 전 과정을 통틀어 철이 가장 친환경적인 소재라는 것을 보다 적극적으로 알릴 것”이라며 “철강산업이 신뢰받는 산업으로 거듭날 수 있도록 노력을 경주해 나가자”고 업계에 당부했다.

이런 노력에도 불구하고 여전히 철강업계의 친환경성은 부족한 게 사실이다. 실제로 산업적인 엄청난 기여도에도 불구하고 국민들에게 미운 오리새끼 취급을 받고 있다는 것은 부정할 수 없다.

이런 현실 속에서 금속학을 전공하고 철강업계에서 40년간 종사하고 있는 임영일 잠웨이㈜ 대표가 철강 재활용 신기술인 ‘폐 매트리스 재활용 장치 및 방법’이라는 특허를 받아 업계의 주목을 받고 있다.

임 대표는 “오랫동안 철강업계에 종사하면서 누구보다 철강업을 사랑하고 아끼고 있다”면서 “결국 한국 철강산업이 꾸준히 성장하고 지속적으로 세계무대를 주도하기 위해서는 환경문제를 외면해서는 안 되며, 장기적으로 얻을 수 있는 경제적·환경적 가치라는 두 마리 토끼를 생각하면 철강업계가 지자체, 환경단체와 소모전을 하고 있을 때가 아니라고 본다”고 지적했다.

임 대표에 따르면, 철강업계는 적극적으로 철강 생산과 공정의 혁신을 통해 철강산업 친환경성을 높여나가야 한다. 이번에 임 대표가 발표한 신기술도 그런 측면에 중점을 둔 것이고, 이를 통해 철강산업이 어떻게 혁신을 도모할 수 있는지 방향성을 제시하는 계기가 될 수 있을 것으로 기대된다.

폐매트리스에서 스프링철을 직접 회수해 간결해진 제철 용해 공정을 거쳐 좀 더 효율적으로 매트리스 스프링철을 생산해 낸다. (자료 잠웨이 제공, 그래픽 최진모 기자)/그린포스트코리아
폐매트리스에서 스프링철을 직접 회수해 간결해진 제철 용해 공정을 거쳐 좀 더 효율적으로 매트리스 스프링철을 생산해 낸다. (자료 잠웨이㈜ 제공, 그래픽 최진모 기자)/그린포스트코리아

◇ 폐매트리스 스프링철의 숨겨진 가치 

임 대표가 발표한 신기술은 폐기되는 양질의 매트리스 스프링철을 재활용하는 게 시급하다는 점에서 착안됐다. 기본적으로 국내에 폐매트리스가 5000만개 있는데, 1년에 140만~160만장 매트리스가 폐기되고 약 200만장이 신규로 재생산된다. 

임 대표는 “이 중 70~80% 폐매트리스가 회수되는 상황에서 스프링철을 재활용하는 기본적인 인프라는 갖춰져 있다”며 “기존 스프링철이 지자체를 거쳐 전부 분리가 돼 다시 철로 돌아오는데, 그 순환되는 소요시간 자체도 오래 걸리지만, 이 스프링철이 별도로 구분되지 않고 다른 모든 철과 혼철이 돼 철근이라든지 기타 범용철로 사용되는 게 너무 안타깝다”고 설명했다.

스프링철은 순도 99.3%의 강철로, 이 정도 순도는 최고 수준의 원재료라는 것을 의미한다. 그렇기 때문에 이 스프링철을 다시 만들기 위해서는 복잡한 공정이 필요하고 엄청난 에너지가 소모될 수밖에 없다. 

임 대표는 “이 복잡한 과정을 반복하지 않으면 비용이 대폭 절감되는 것은 물론, 에너지를 절감하고 환경오염물질을 저감할 수 있다”며 “스프링철을 그대로 회수해서 사용하게 되면 공정이 대폭 단축되고 기존 거대 철강기업에서 스프링철을 만들 때 사용되는 선재 생산시 엄두도 낼 수 없던 일, 즉 가공 공정에서의 잔열과 폐열을 스마트팜 등의 에너지원으로 활용할 수 있게 된다”고 신기술에 대해 소개했다.

임 대표는 이어 “특히 스프링철을 만드는 선재의 경우 제강회사에서 제강하는 과정에서 염산이라는 화학제품으로 산처리를 해야만 2차 가공에서 쓸 수 있는 상태가 된다”며 “그 과정 역시 2차 환경오염을 유발할 수 있는데, 이런 과정을 생략할 수 있는 방법이 이 신기술의 핵심”이라고 덧붙였다.

실제로 매트리스 1개에 1리터 정도 염산을 사용하게 된다. 연간 2000톤 정도 염산을 사용하니 비용도 비용이지만 환경오염에 큰 영향을 줄 수밖에 없다.

간단하게 설명하자면, 폐매트리스에서 스프링철을 직접 회수해 간결해진 제철 용해 공정을 거쳐 좀 더 효율적으로 매트리스 스프링철을 생산해 낸다. 특히 기존 대규모 제철공정에서는 거의 불가능했던 잔열과 폐열을 활용하는 기술로 매트리스 가공라인을 돌리고 농작물을 재배하는 등 친환경 사업을 육성한다는 것.

임 대표는 “용해로에서 발생하는 2000℃ 고온을 에너지원으로 사용하는 곳은 아직까지 없다”며 “고온이 하강하면서 제품 용도별, 단계별로 적재적소에 사용할 수 있는 기술이 개발 된 것”이라고 강조했다.

현재 농업 분야에서는 스마트팜이 미래 농업의 핵심이라고 여겨지고 있다. (사진 잠웨이 제공)/그린포스트코리아
현재 농업 분야에서는 스마트팜이 미래 농업의 핵심이라고 여겨지고 있다. (사진 잠웨이㈜ 제공)/그린포스트코리아

◇ 기후변화 영향 최소화, 스마트팜이 열쇠

전 세계 모든 제철공장은 바다에 연접하는데 엄청난 양의 철광석을 이동시킬 운반 수단이 배이기 때문이다. 실제로 제철공장을 방문해 보면 바다에 가까운 것뿐만 아니라 공장 자체가 하나의 도시일 정도로 규모가 엄청나다. 

그렇다는 것은 이 제철공장에서 발생하는 잔열과 폐열을 지역산업과 스마트팜 등에 활용할 수 있는 여지가 크지 않다는 것을 의미한다. 이번 철강 재활용 기술은 간결해진 용해로 공정이 바다 인근 지역에 국한되는 것이 아닌 내륙 어디가 됐든, 특히 사통팔달로 발달한 교통 요지에도 구축될 수 있는 여지를 만들었다.

실제로 현재 농업 분야에서는 스마트팜이 미래 농업의 핵심이라고 여겨지고 있다. 이런 분위기는 한국뿐만 아니라 전 세계적인 농업 현실과도 밀접한 관계가 있다.

특히 현재 한국 농업은 농산물 개방에 따른 식량자급률 하락과 인건비, 재료비, 유류비 등의 생산비 증가로 인한 쇠퇴가 극심해지고 있다. 당연히 농업 인구의 지속적인 감소와 함께 농촌에는 젊은 층은 거의 없이 노인층이 주를 이루고 있는 상황이다.

문제는 이런 농업 쇠퇴가 단지 농업이라는 한 분야의 몰락이 아니라 인류 생존과 직접 연관이 있다는 것이다. 세계적으로도 환경오염, 지구온난화, 기상이변 등으로 식량 생산의 불확실성이 증가되는 상황에서 오히려 식량 수요는 지속적으로 증가돼 향후 식량부족 현상이 발생할 우려가 커지고 있다.

임 대표는 “스마트팜은 일반적으로 농업기술에 IT기술을 결합해 다양한 환경 정보를 수집·분석하고, 이를 기반으로 최적의 환경을 유지토록 해 농업 효율과 생산성을 극대화한 지능화된 농장을 말한다”며 “현재 국내 스마트팜은 각종 자동화 설비를 도입해 농작업의 편리성을 극대화하는데 대부분 초점이 맞춰져 있으나 궁극적인 스마트팜을 위해서는 이를 기반으로 생산과 품질을 향상시킬 수 있어야 한다”고 설명했다.

임 대표는 이어 “이번 신기술을 통해 수경재배 방식으로 엽채류를 재배함으로써 기후변화에 상관없이 연간 일정한 생산량을 유지할 수 있다”며 “일반 소비자에게는 미세먼지로부터 안전한 실내 재배와 무농약 재배를 통해 친환경적이고 안전한 먹거리를 신속하게 제공할 수 있는데, 이 부분은 스마트팜이 특정 지역만이 아닌 어느 지역이든 구축될 수 있다는 것에서 더 큰 이점을 만들어낼 수 있다”고 강조했다.

이번에 충북 진천에 ‘폐 매트리스 재활용 시설’과 함께 구축되는 ‘스마트팜 온실’은 생산시설 효율성 극대화와 각종 자동화 설비를 적용해 노동력과 노동시간을 최소화할 수 있다. 또한 사용되는 온수 사용량 절감과 용해열을 이용한 열자원 활용으로 운영비용을 최소화할 수 있다. 이를 통해 고부가가치의 다양한 친환경 농작물을 다량으로 재배하는 것이 가능하다.

임 대표는 “일정한 기간 축적된 재배 데이터는 향후 클라우드 기반 빅데이터 분석을 통해 작물별 최적의 재배 환경 데이터를 추출할 것”이라며 “이를 작물 재배에 적용해 생산성과 품질 향상을 지속적으로 도모할 수 있을 것”이라고 말했다.

매트리스 등 침구 관련 사업 주축인 잠웨이는 이번 기술 개발을 기점으로 스마트팜 추가법인 팜시티㈜를 만들고 향후에 ‘팜&잠’으로 통합 운영하게 될 것으로 보인다. 특히 ‘폐 매트리스 재활용 시설’과 함께 구축되는 ‘스마트팜 온실’은 빠르면 올해 말, 늦어도 내년 초에는 구축이 될 것으로 보인다.

스마트팜 운영자는 PC나 모바일을 이용하여 원격에서 온실 환경정보를 모니터링하거나 필요시 시설들을 제어할 수 있다. (자료 잠웨이 제공)/그린포스트코리아
스마트팜 운영자는 PC나 모바일을 이용해 원격에서 온실 환경정보를 모니터링하거나 필요시 시설들을 제어할 수 있다. (자료 잠웨이㈜ 제공)/그린포스트코리아

 

song@greenpost.kr


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