환경부 5~8월‘ 고농도시기 오존 집중관리대책’ 추진

국민건강보호 오존 원인물질 줄이고 행동 요령 홍보

질소산화물·휘발성유기화합물 자외선광화학반응생성

고농도 오존 노출 반복되면 호흡기에 부정적인 영향

환경부 ‘양날의 칼’ 바이오가스선택과 생산량의무화

2025년80%목표 바이오가스법하위법령(안)입법예고

생태계 배출메탄 화석연료 30%대체, 연소 CO2같다

화석연료 대체 메탄연료 지구온난화지수 80배 물질

100년 메탄연구자료 ‘GWO21’ 탄소대비온난화21배

향후 20년 지구온난화 가중에 강한영향도 예고했다

10년 분해되는 메탄이 더빠른 단기적 온실가스감축

수소생산으로 배출 이산화탄소 90% 깨끗한 물 전환

천연가스로 생산되는 ’블루수소‘ 개질 성과 시험가동

이산화탄소 포집후 물에 녹이고 원수 포집제로 활용

품질균일과 양산에 따른 상대적 탄소배출 소화 관건

2022년 63일 406회 경보에 경보‘0.30 ppm/hr’와 중대경보‘0.50 ppm/hr’ 발령없지만 조심해야

고농도 오존(O3)이 집중 발생되는 5월~8월‘ 고농도 오존 집중관리대책’을 추진하는 환경부가 오는 2050년까지 바이오가스 생산량 80%이상 의무화와 이산화탄소 ‘포집·활용’ 생산시설 기반으로 청정수소 생산한다는 ‘일석 삼조’ 탄소 정책을 발표했다.

먼저 자외선과 광화학 반응으로 주로 생성되는 ‘질소산화물(NOx’)과 ‘휘발성유기화합물(VOCs)’을 줄여서 국민건강을 보호하는 ‘고농도 오존 집중관리대책’을 추진한다.

대책은 고농도 오존 노출에 반복될 경우 호흡기에 부정적인 영향을 줄 수 있는 만큼, 오존 발생 원인물질을 선제적으로 줄이는 동시에 오존 노출을 줄이는 행동 요령 홍보 강화에 맞춰졌다.

‘고농도 오존 집중관리대책’ 핵심 사항에서도 △질소산화물 등 대기오염물질을 배출하는 사업장 특별점검 △휘발성유기화합물 비산 배출 시설 기술지원 △오존 예·경보 현황과 행동 요령 홍보 강화 등에 타깃을 뒀다

오존 고농도 시기 환경부 유역(지방)환경청과 국립환경과학원, 한국환경공단이 지자체와 함께 점 배출원과 달리 대기오염물질이 곧바로 대기로 배출(누출)되는 굴뚝 등의 시설 대상 질소산화물과 휘발성유기화합물 다량 배출사업장을 특별 점검한다.

특히 질소산화물 다량 배출사업장 50곳은 배출 및 방지시설의 적정 운영과 굴뚝 자동측정기기 관리 실태에 중점을 두고, 석유화학업종 등 휘발성유기화합물 다량 배출사업장 300곳은 ‘비산 배출 시설’관련 시설관리기준 준수 여부 등을 주로 살피고, 비산배출 관리가 어려운 중소사업장 80곳과 유증기 회수설비 관리가 취약한 주유소 187곳은 기술지원을 병행한다.

아울러 국민건강 피해 예방 차원에서 에어코리아 누리집과 앱, 도로 전광판 등을 통해 전달하는 오존 예·경보 현황 관심을 당부했다.

지하철 서울역과 케이티엑스(KTX) 동대구역 등에서도 책자와 영상 등 다양한 홍보 수단 기반으로 ‘오존 대응 국민 행동 요령’을 적극적으로 알릴 계획이다.

     【오존 대응 국민 행동 요령과 실천에 필요한 주요 내용】

       ① 오존 예·경보 발령 상황 확인

       ② 실외 활동과 과격한 운동 자제

       ③ 어린이집, 유치원, 학교 등 실외학습 자제·제한

       ④ 스프레이, 드라이클리닝, 시너 사용을 줄임

       ⑤ 한낮의 더운 시간대를 피해 아침이나 저녁에 주유

박연재 환경부 대기환경정책관은 “햇빛이 강하고 기온이 높아지는 5월~8월 기간에는 고농도 오존 상황이 언제든지 발생할 수 있어 적극적인 ‘고농도 오존 관리대책’ 기반으로 국민건강 보호에 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

여기서 한가지 팀을 첨부한다면, 같은 휘발성 물질인 ‘휘발유’도 강한 태양이나 높은 기온 상에서는 증발 속도도 빨라지지만 마치 물이 끓어오를 때 나타나는 거품처럼 부풀려진다.

이런 문제 때문에 ‘중량’이나 한국표준에서 규격화한 사계절 편차 일소 ‘영상 15℃’ 온도 기준을 맞춰야 하지만 이에 따른 ‘온도 보정’은 정유사 출하 때 만 적용할 뿐 99,9% 이상의 주유소 주유기는 이 ‘온도 보정장치’를 부착하지 않고 있다.

이는 곧 부피에 영향은 뜨거운 휘발유까지 넣는 사례도 있던 만큼 ‘오존 대응 국민 행동 요령 5항’ 시간대에 맞추면 주유량 손해도 줄이는 이점이 있다.

         【전국 17개 광역시·도권역 예보등급과 행동 요령】

하지만 지난 2022년 건강을 위해 오존 노출을 피해야 하는 주의보 수준 경보 63일 동안 무려 406회나 발령됐다.

물론 건강 취약계층·일반인의 과격한 실외 활동을 제한하고 실외 학습과 자동차 사용 자제에 해당되는 경보 ‘0.30 ppm/hr’ 발령 이력과 유치원·학교 등에서 실외 학습 중지 또는 휴교 선택을 비롯한 자동차 통행 금지 요청과 소각시설 사용 중지를 권고하는 중대경보 ‘0.50 ppm/hr’ 발령 이력은 아직은 없지만 조심해야 한다.

         【2023년 4월 17개 시·도 141개 권역 발령 수치 경보】

바이오가스 장기 생산목표로 2050년까지 최대 생산량 80% 이상 의무 생산 ‘바이오가스 법’ 예고

식물성 알코올 등 화석연료 사용량 상당 부분을 대체할 수 있는 기술과 자원이 개발되는 과정에서 환경부는 저공해로 알려진 ‘바이오가스’ 최대 생산량 80%를 2025년까지 늘리는 ‘바이오가스 법’ 하위법령(안)을 입법예고 했다.

4월 28일부터 6월 9일까지 민간 바이오가스 의무생산자 범위 등을 정한 ‘유기성 폐자원 활용기반 바이오가스 생산 및 이용 촉진법(이하 바이오가스 법)’ 하위법령안이 공표 되는 43일간의 입법 예고를 거치면 2050년까지 최대 80% 생산 의무화는 확정된다.

지난해 12월 30일 공공 및 민간에 부여한 바이오가스 생산목표는 ‘바이오가스 법’의 핵심인 구체적 ‘생산 목표율’과 민간 바이오가스 의무생산자 범위 등은 하위법령에서 정하도록 한 데 따른 개정이라고 설명했다.

2023년 12월 31일 생산목표제가 정한 공공은 2025년, 민간 2026년 시행에서 생산 의무비율은 유기성 폐자원(하수 찌꺼기, 분뇨, 가축분뇨, 음식물류 폐기물 등)으로 생산할 수 있는 바이오가스 최대 생산량을 정했고, 생산시설 확충 등 기반시설 구축 기간 및 의무생산자 적응 기간 고려 차원에서 생산목표제 시행 초기 5년은 시작 당시 생산 목표율을 그대로 유지한다고 덧붙였다.

이에 따라 2025년 50% 생산 비율로 시작하는 공공 의무생산자는 오는 2045년 생산 목표율 80%와 2026년 10%로 출발하는 민간 의무생산자 모두 2050년부터 80% 생산 목표율을 달성해야 한다.

돼지가축분뇨 2만마리이상, 지원받은 일처리용량 100톤이상, 연 배출량 1천톤이상 음식물류 폐기물 배출

민간 의무생산자 분류는 사육두수 2만 마리 이상인 돼지 가축분뇨 배출자와 국가 또는 지자체 지원을 받은 하루 처리용량 100톤 이상의 가축분뇨 처리시설을 비롯한 연간 배출량 1천 톤 이상 음식물류 폐기물 배출자가 포함된다.

현재 생산된 바이오가스는 홍천 가축분뇨자원화는 도시가스가스 공급과 전주 리싸이클링 자체사 용 또는 매전 발전, 대전 바이오에너지의 시설 내 난방 등을 비롯한 창원 덕동물 재생센터 CNG차량 충전 등에 활용되고 있다.

또한 민간 생산목표제 시행 1년 전인 2025년 시작되는 구체적 민간 의무생산자는 매년 환경부 장관이 지정·고시하고, 만약 의무생산자가 생산목표를 달성하지 못할 경우는 과징금이 부과된다.

다만 천재지변과 시설보수 및 장애 등 불가피한 사유가 발생할 경우는 해당 기간만큼 감면되는 과징금 산출(원)은 미달성분(Nm3) × 미달성 연도 도시가스 평균 요금(원/MJ) × 바이오가스 발열량(MJ/Nm3)이다.

생산 목표율 설정과 이행관리, 통계 관리 등 체계적인 바이오가스 관련 업무 수행을 위한 바이오가스 종합정보시스템을 2025년 1월 1일 생산목표제 공공 부분 시행일 이전에 구축하고 이를 통해 유기성 폐자원 발생량과 바이오가스 생산량, 생산실적 거래량 등의 주요 정보를 통합 관리할 방침이다.

입법예고 이후 규제심사 및 법제 심사 등을 거쳐 올 12월 31일부터 시행 계획인 바이오가스 법 하위법령(안) 상세 내용을 환경부 누리집(me.go.kr)에 공개한 환경부는 입법예고 기간 중 이해관계자와 전문가 등의 다양한 의견을 듣고 이를 반영할 예정이다.

여기까지는 좋은 대책이었지만 각도를 조금만 틀어도 지구 보호를 위한 탄소보다 더 위험한 물질로 단정한 연구 결과를 볼 수 있다.

지구온도1.5℃ 이하 억제 감축대상 ‘이산화탄소’만 아닌 ‘메테인’ ‘온실가스’ 바이오가스일종 ‘메탄’

전 세계가 제출된 현 감축목표만으로는 지구온난화 현상에 따른 지목과 함께 시급 처방을 요구한 국내 자료가 뒷받침하고 있다.

무색무취의 ‘메테인’은 습지 가스 또는 메틸 수소화물로도 알려진 가스로 천연가스 구성 성분이지만 지구온난화 촉진 활동에서는 ‘온실가스’와 같은 위험도로 비유한 이유는 바로 ‘기후변화 10년’이 메탄에 달렸다는 데 맞춰진 것과 유사하다.

지금까지 메탄 위험성을 과소평가했다는 중론에 따르면 수백 년에서 수천 년까지 대기 중에 남는 이산화탄소 배출량을 즉시 줄여도 21세기 후반까지 기후 영향을 미치지 않는 특성에 있다.

이를 바꿔서 표현하면 차라리 10년 정도면 분해되는 메탄 배출량부터 줄이면 단기적 온실가스 감축 효과를 볼 수 있다는 이론이다.

또한 100년 동안 메탄을 연구 분석한 자료 중 2021년을 의미하는 ‘GWO 21’ 즉 ‘지구온난화지수에서는 메탄 자체가 이산화탄소보다 21배 정도 온난화 효과가 크기 때문에 향후 20년간 지구온난화 가중현상에 이산화탄소보다 80배 강한 영향을 미칠 것이라는 예고한 것으로 알려지고 있다.

【유기성 폐자원이용 바이오 가스화 공정】

메탄이 이산화탄소보다 21배 온난화가중 ‘GWO21’ 태양달구는 연료 코앞과 다를 바 없다는 생각

그런데도 전문정책을 펴는 환경부는 메탄(50∼65%) 비중에 이산화탄소(25∼50%)와 소량의 황화수소 등으로 구성됐다는 바이오가스 연료를 너무 친환경 연료로만 포장하는 것 같다.

하수 찌꺼기와 분뇨, 가축분뇨, 음식물류 폐기물, 동·식물성 잔재물 등과 같은 유기성 물질 발효 과정 일종, 다시말해 공기가 없는 상태에서 유기성 폐자원이 미생물에 의해 분해(혐기성 소화)되면서 생성되는 가스로 두 가지를 한 번에 처리하는 일명 ’개울‘치고 ’가재‘잡는 장점만 강조하고 있기 때문이다.

물론 이물질 제거와 파쇄된 전처리공정 후 혐기성 소화조 이송을 통해 미생물 반응으로 정제 메탄 순도 95% 이상 바이오가스 에너지는 전체 화석에너지 사용량을 최대 30% 줄이는 방법이다. 헌 데 여기에 부가되는 두 가지의 시급한 문제가 있다.

하나는 입자상 물질 없는 바이오 연료도 연소 과정에서 약 98%의 CO2 배출이고, 더 시급한 것은 이 친환경 연료 속에 도사려 있는 지구온난화지수를 배제한 데 있다.

바이오가스 에너지에 숨겨진 ’양날의 칼‘은 마치 탄소 감축과 태양을 달구는 ’양면성 에너지‘를 코앞으로 가져오는 것과 다를 바 없다는 생각이 들게 한다.

천연가스와 물로 수소 직접 생산하는 이산화탄소 포집·활용 수소에너지순환시스템 수소차에 충전

환경부는 창원시에 수소 개질에서 발생하는 이산화탄소를 포집해서 활용하는 생산설비와 국내 최대규모의 수소충전소가 준공됐다.

창원시 수소에너지순환시스템 실증단지 내 ‘성주 수소충전소’는 2021년부터 2022년까지 국고보조금 15억 원 지원으로 창원시와 구축한 이산화탄소 포집․활용설비를 설치한 수소생산 시설이다.

천연가스와 물 이용으로 직접 생산한 수소를 차에 충전하는 방식으로 운영되는 ‘성주 수소충전소’의 ‘그레이수소’생산은 이산화탄소 90% 발생 단점을 포집 시설을 통해 유용한 물질로 전환·활용하는 국내 최초의 ‘블루수소’화 시설이라고 한다.

          【현재 시험가동 중 창원시 성산구 성주동 175번지 ‘블루수소’생산】

천연가스 기반 수소(그레이수소)생산 공정에 메탄 성분에 의해 발생된 이산화탄소 포집과 재활용 기술로 온실가스 배출을 최소화한 공정을 채택했고, 창원시는 천연가스에서 포집된 이산화탄소 기반으로 정수장 부유 물질을 처리한다고 설명했다.

원수에 투여된 이산화탄소 중화는 온실가스를 배출되지 않고 정수장 원수에 떠 있는 부유물질 처리하는 응집보조제 활용할 예정이라는 두 마리 토끼를 잡는 공법은 기존 그레이수소 생산 시 90% 비중의 탄소배출이 없다고 강조했다.

‘그레이수소’ 생산 단점 이산화탄소 90%발생 수중 중화로 정수장 부유물질 잡는 응집보조제 활용

수소에너지순환시스템 실증단지 내 시범운영을 통해 온실가스 감축 효과 등을 지속적 관찰 결과에 근거해 천연가스 수소생산시설의 수소충전소 확대 방안을 검토할 예정인 환경부는 원안대로 성과를 거둔다면 오늘 3꼭지 기사에서 제일 탁월한 해법이자 혁신적 탄소중립 결실이라 생각된다.

화석연료인 천연가스 개질로 생산되는 그레이수소 공정 단점인 탄소를 포집하여 활용하는 ‘블루 수소’로 탄소중립 실현을 위해 한 걸음씩 나아가고 있는 단계라는 유제철 환경부 차관은 “앞으로 블루 수소화 시설에서 생산된 청정수소로 운영하는 수소충전소 설치 추진은 물론 미세먼지 저감 및 온실가스 감축 효과가 큰 상용 수소차 보급 확대 차원에서 대용량 수소충전소 개설 또한 관련 지자체와 기업 등과 지속 확충할 예정이라”고 밝혔다.

            【충전기 3기 시간당 300kg 충전하는 코하이젠 창원·성주 수소충전소】

내구성과 품질균일한 양산 문제없다면 마지막 걸림돌 양산서 배출되는 상대적 탄소 소화능력 관건

하지만 그레이수소 개질이 발생하는 탄소 90%를 물에 녹인다는 시설과 공법에서 하나 걸리는 점이 있다.

아마도 탄소중립 실천 기술에서 가장 중요한 진단이라 생각된다. 징검다리 두들겨 보자는 선조의 충언을 빌리자면, 일단은 아무리 좋은 개발품도, 양산이 가능해야 하고, 내구성과 품질 균일에 문제없다면 마지막 걸림돌인 양산에서 배출되는 상대적 탄소를 다 소화할 수 있느냐가 관건이다.

이 삼색을 두루 갖춰야 지구온난화 상승 온도에 제동 거는 탄소중립 효과로 인정 받게 될 것이다.

같은 날 창원시 성산구에서도 국내 최대규모의 상용차용 수소충전소 ‘코하이젠 창원 성주 수소충전소’도 준공됐다.

하루 300여 대 시내버스가 이용하는 차고지에 설치된 시간당 충전용량 300kg 시설을 갖춘 국내 최대 상용차용 수소충전소 의미에는 창원시의 안정적인 수소 버스 전환정책 추진을 비롯한 수소 상용차 보급을 촉진하는 원동력이 담겨 있다.

창원시는 기존 운영 중인 수소 버스 44대 외에도 올해 수소 버스 40여 대와 수소 화물차를 추가 도입할 계획이라고 한다.