| 구분 | 계 | 2016년 | 2017년 | 2018년 | 2019년 | 2020년 | 2021년 | 2022년 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 과제수주(건) | 202 | 11 | 15 | 22 | 44 | 45 | 32 | 33 |
| 예산(백만원) | 110,572 | 2,750 | 3,892 | 6,607 | 14,259 | 18,185 | 30,927 | 33,952 |
| 증가율 | - | - | 142% | 170% | 216% | 128% | 170% | 110% |
| 구분 | 계 | 2016년 | 2017년 | 2018년 | 2019년 | 2020년 | 2021년 | 2022년 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 시료 | 19,832 | 2,507 | 1,430 | 2,452 | 3,898 | 6,621 | 1,771 | 1,153 |
| 수수료(천원) | 1,646,451 | 132,895 | 84,780 | 159,796 | 330,000 | 372,177 | 368,299 | 198,514 |
- ESG경영 실천 및 온실가스 감축을 위한 「폐전자기기 순환 캠페인」 추진
- 학교 밖 청소년 대상 생리대 꾸러미 전달
- 주거 취약계층 대상 LED 태양광 가로등 설치
- (2050탄소중립) 해수 담수 플랜트 발생 농축폐수 자원화 기술개발 기획
- (지역균형뉴딜) 패각활용 고기능 플랫폼 구축사업 기획(해수부 건의)
- (산단대개조) 여수산단 디지털 환경·안전 통합 관제센터 구축사업 추진
- 탄소중립 실천을 위한 13개 기관 다자간 업무협약
- 폐전기·전자제품 재활용 활성화를 위한 자원 선순환 체계 구축
- ESG경영 및 지역사회 탄소 중립을 실천하는 문화 확산 계기 마련
(재)전라남도환경산업진흥원
책임연구원/그린인프라팀장
환경공학박사 차성민
기후변화에 따른 기후환경재난 발생
최근 기후변화에 기인한 강우 및 기상 패턴의 왜곡에 따라 폭염, 한파, 가뭄 및 홍수과 같은 기상재난 발생 빈도와 강도가 높아지고 있다. 2018년에는 역사상 유례를 찾기 힘든 폭염으로 인해 전 지구적으로 인명피해가 발생하였으며, 2020년 호남지방, 2022년 수도권 및 영남지방의 집중 호우로 인해 많은 인명 및 재산 피해가 발생하였다. 또한 최근 호남 및 호서지방을 중심으로 가뭄 피해가 서서히 발생하고 있으며 이미 일부 도서 지역에서는 제한급수를 시행하고 있는 등 다양한 재난 상황이 최근 한반도 및 전 지구적으로 발생하고 있다. 이러한 기후재난 상황에 대한 피해 최소화 및 적응을 위하여 제1차 국가물관리기본계획, 제3차 국가기후변화적응대책, 및 탄소 중립 기본법에서는 물 위기에 따른 여러 전략 마련 방안에 대한 세부계획 등을 수립하고 이행을 앞두고 있다. 자연 기반 해법은 이들 세부계획 및 피해 저감 기술 중 하나로써, 국제 자연 보존 연맹(The International Union for Conservation of Nature, IUCN)에서는 사회적 문제를 효과적이고 적응적으로 해결하면서 동시에 사람과 자연에 혜택을 주는 자연 및 수정된 생태계를 보호, 지속 가능하게 관리 및 복원하기 위한 조치로 정의하고 있다.
자연기반해법(NBS)
자연기반해법(Nature-based Solutions for water, NBS)은 2002년 처음 용어가 등장한 이래 유럽연합 EU의 연구혁신계획에서 자연기반해법을 중심 주제로 다루는 등 기후변화에 따른 피해를 최소화하고 인류의 복지 증진, 생물다양성 확보를 위한 방법으로 알려져 있다. 자연을 보호하고 이슈가 되는 인프라의 관리 및 복원을 통해 사회환경문제를 해결하는 자연기반해법은 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 솔루션이라 할 수 있다. 대표적인 예로 인공습지를 들 수 있다. 일반적으로 인공습지는 하수, 중수도, 초기 강우유출수 또는 산업 폐수를 처리하기 위한 목적으로 설치가 되며, 습지 내부에는 다양한 기능을 갖는 식물들이 식재된다. 이 식물들은 성장과 번식과정에서 탄소흡수원으로 작용하기도 하며 효율적인 수위 관리 및 운영을 통해 온실가스 배출량을 최소화로 유지할 수 있다. 최근 경남 창녕군에 시범적으로 설치될 예정인 탄소 중립형 인공습지가 그 대표적인 사례라 할 수 있다. 이 습지의 경우 평상시에는 탄소를 흡수하는 습지로 운영되다가 강우 시에는 배수구역에서 유출되는 비점오염을 저감하는 시설로 운영이 될 예정이다. 또한 습지 주변을 인근 하천과 연계한 친수공간으로 조성하여 주민에게 휴식 공간 제공으로 환경보호 및 주민의 삶의 질 증진이 예상된다. 이러한 자연기반해법 사례는 인공습지 외에도 그린 인프라 및 저영향개발기법과 같은 기술(예: 블루그린루프, 침투도랑 등)이 적용된 건축물 및 도심 공간에서도 쉽게 찾을 수 있다. 블루그린루프와 같은 옥상녹화형 시설의 경우 구조물에 저류형 공간이 있어 강우를 저류하는 기능이 있으며 이는 건축물 단위에서 강우 시 직접 유출되는 유량을 조절할 수 있다. 또한, 저류된 물은 폭염 시에는 실내 냉방효과 및 한파 시에는 난방 효과를 제공하여 에너지 사용량을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다.
기후변화 적응과 자연기반해법
최근 전라남도환경산업진흥원 그린 인프라팀에서는 옥상녹화 기술 중 하나인 블루그린루프를 일반 콘크리트 옥상에 활용하여 홍수피해 저감효과, 폭염 및 한파 피해 저감효과에 대한 장기 실험을 진행하고 있다. 아직 확보된 데이터가 연구 결과로 제시하기에 충분하지 않으나, 단위 건축물의 강우유출수를 상당 부분 저감시켜 홍수피해 최소화에 일정 기여하는 것으로 분석되고 있다. 또한, 여름철에 약 4℃ 이상의 냉방효과 및 겨울철 3℃ 이상의 난방 효과가 발생하고 있어 다양한 기후재난에 대해 비용효율적 적응 방안이 될 수 있다고 보인다. 현재까지 이들 그린 인프라 기술의 기후변화 적응능력에 대한 평가 방법론 등이 표준화 및 개발되지 않았으나, 분명한 것은 블루그린루프와 같은 자연기반해법 기술이 기후재난 발생 피해를 줄이는데 효과적일 수 있다는 점이다. 그린 인프라팀에서는 향후 지속적인 데이터 분석 및 모델링 등을 통해 기후변화 적응 능력 평가에 대해 표준화 및 일반화를 추진할 계획이다.
(재)전라남도환경산업진흥원
수석연구원/그린인프라팀
변석종
21세기를 살아가는 우리 세대에게 COVID-19 팬데믹으로 인한 충격과 공포, 지금 현재 세계 각국에서 벌어지는 산불, 홍수와 같은 대재앙적인 기후 위기로 인한 생존 위협은 전 지구적으로 산업구조를 변화시키라는 엄청난 압박과 도전으로 인류에게 마지막 신호를 보내고 있다. 전 세계 산업구조의 네트워크 사회, 글로벌 초연결 시대에 누렸던 잠깐의 풍요가 인간이 자연영역을 침범하는 대가로 코로나 및 각종 변이바이러스 출현, (미세)플라스틱 오염으로 인한 생태계 파괴, 온실가스에 의한 기후 위협 등 자연의 한계를 넘어서는 욕심으로 기후 및 인류 생존 위기를 야기하는 듯하다.
이 시점에서 가장 분명한 것은 지금까지 산업사회 이후 가져왔던 석탄 기반의 산업사회, 인식, 생활방식의 대전환에 맞서 그에 맞는 노력을 정부 등 어느 한 주체뿐만 아니라 산업계, 학계, 시군지자체 등 모두가 같이 노력해야 한다는 것이다. 정부에서는 김대중 정부 시절 대대적인 IT 정보인프라 사회를 구축하였듯이 루즈벨트의 뉴딜정책에 준하는 한국적인 IT 인프라 재원을 활용하여 대대적인 수소 등 신(新)에너지 인프라 사회를 구축하고자 하고 있으며, R&D 확충 및 투자 등 다양한 분야에서 많은 노력을 하고 있다.
이러한 시기에 맞춰 시군지자체에서는 산업계, 생활계 전반에서 에너지 전환을 위한 동력을 강구하고, 정부의 정책적 지원과 함께 세계적인 기후환경 및 정책 방향에 보조를 맞춰야 할 것이다. 특히 지자체 단위에서 에너지 전환을 위해 특히, 환경분야의 생활환경, 환경기초시설, 환경복지정책 수준에서도 탄소중립에 대한 다양한 기술적, 실험적 접근이 필요하다. 작게는 이미 실생활에 적용되고 있는 플라스틱 제품을 적게 쓰는 것부터, 재활용(이용) 활성화 등을 더욱 장려하고 크게는 물 이용, 수처리, 폐기물 활용 등에서 발생하는 온실가스 줄이기 등 지자체를 중심으로 지역사회에 맞는 환경 분야의 에너지 전환 기술 확보가 시급하다. 온실가스를 줄이는 다양한 기술과 에너지 대전환 기술은 지금까지 한 번도 시도해보지 않았던 새로운 적용 기술이 대부분이고, 각 지자체에 획일적으로 적용될 수 없을 수도 있다. 일례로, 폐기물이 많이 나오는 지역에서는 폐자원, 바이오가스 등을 적극 활용해야 하고, 일사량이 풍부한 지역에서는 태양광을 활용하며, 수처리 환경기초시설(예, 소규모급수시설, 약수터, 하수처리장, 폐수처리장 등)이 많은 곳에서는 환경기초시설을 에너지확보 또는 적용 기반 시설로 적극적으로 활용하는 것이 필요하다. 과거의 수동적인 적용이 아닌 시군지자체의 능동적이고 주도적인 다양한 시도가 필요하다. 환경기초시설의 에너지 대전환 인프라 구축을 위해 안전허용 범위내에서 현장 테스트베드를 적극 활용함과 동시에 실증적인 실험연구가 진행될 수 있도록 하며 이 과정에서 여러 시행착오와 교훈을 반면교사로 삼아 지역사회에 맞는 환경기초시설의 에너지 인프라가 완성될 수 있을 것이다.
산업 분야의 에너지 대전환은 정부의 의지와 함께 어느 정도 빠르게 추진될 수 있지만, 환경 분야는 도민 환경복지와 매우 밀접한 연관이 있어 급진적인 변화는 도민의 불편 초래, 반발 등을 초래할 수 있다. 따라서 점진적이고 단계적으로 환경기초시설의 에너지 인프라를 바꿔 가는 것은 지역사회의 산, 학, 연 공동의 노력과 지자체의 적극적인 의지의 산물이 될 것이며, 후손들의 살아갈 에너지 대전환 사회의 밑거름이 될 것이다.
(재)전라남도환경산업진흥원
책임연구원/연구개발팀장
김홍인
필요성
각국의 탄소 중립선언은 이제 기후 위기 대응을 넘어 전 세계 산업구조를 근본적으로 바꾸고 있다. 국제사회뿐만 아니라 국내에서도 탄소 중립 목표를 설정하고 이를 달성하기 위해 노력 중이다. `21년 12월 우리나라는 ‘2050 탄소중립 시나리오’와 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC)’ 정부안을 확정하고 2030년까지 2018년 대비 40% 감축, 2050년까지 탄소 중립 목표를 선언하였다. ‘21년 국내 온실가스 배출량은 약 6억 7,960만 톤으로 예상되며 온실가스 배출은 에너지 부문에서 86.9%가 발생하여 에너지 부문의 탄소 중립이 가장 중요시되고 있다.
전 세계적으로 에너지 부분 탄소 중립을 위한 노력으로 열에너지 저장 시스템 (Heat-ESS)의 중요성이 강조되고 있다. 우리나라 역시 급등한 유가와 탄소 중립 목표 달성을 위해 열에너지 저장 시스템의 확대가 예상된다. 에너지 효율을 크게 향상시키는 열저장 기술은 유한한 자원 활용을 극대화하고 환경오염까지 줄일 수 있는 대안으로, 최근 폐열 및 신재생 잉여전력을 열 형태((P2H, Power-to-Heat)로 저장하여 탄소 중립 목표를 달성하기 위한 시도가 확산되고 있다.
진흥원에서는 전남의 주력산업인 농업 분야의 탄소 중립을 위해 노력하고 있다. 현재 농업 분야에서는 시설원예 등에 다량의 화석연료가 사용되고 있다. 농업용 면세유 공급량이 이를 방증한다. 지난해 면세유 공급량은 141만 259 kl에 달했다. 게다가 우리 농업은 아열대 작물을 신 소득 작물로 적극적으로 장려하는 등 에너지 소비를 늘리는 방향으로 기후변화에 대응해왔다. 이에 전남의 농업 분야에서도 기후 위기에 적극적으로 대응하여 탄소 중립 실현에 기여할 수 있는 농업에 특화된 다양한 열저장 연구개발(R&D)이 필요하다.
국내외 Heat ESS 진행 현황
열저장 기술은 우리 주위에 많이 있다. 선조들의 온돌이나 물을 활용한 열저장 기술이 그 예라 할 수 있다. 현재는 물의 온도에 따라 다른 밀도를 가지는 특성을 활용하여 냉열과 온열을 축열조 내에서 구분해 저장하고, 목적에 따라 냉방 또는 난방으로 활용하는 태양열 보급사업이 가장 대표적이다.
독일 베를린에서는 낮에 태양광 및 풍력발전소의 전기로 끓인 약 56만 리터의 온수를 45m 크기의 온수 탱크에 저장하여 밤에 공급함으로써 베를린의 탄소 중립을 지원하고 있다. 국내 역시 제주도에서 `22~`25년까지 MW급 친환경 멀티소스 열에너지 생산기술 및 공급-소비 최적화 P2H 기술과 2개소 이상 이종 대형 열에너지 수요처에 적합한 축열조, 열매체 등을 이용한 전력-열 소비 기술을 개발할 계획이며, 재생에너지 초과 전력 연계 공동 축열 및 열 분배 기술, 열 택배에 의한 농수축산시설 열 공급 적용 및 실증도 진행될 예정이다.
전라남도환경산업진흥원에서는
`18~, `20년 과기부「산업단지 폐열 에너지 활용 지역공생 플랫폼 구축」사업을 통해 PCM(Phase Change Material, 상변화 물질)을 활용한 Heat-ESS 축열시스템을 운영하였다. 여수 폐기물 소각장에서 버려지는 2GJ 만큼의 열을 저장할 수 있는 시스템을 제작하여 여수·광양 농가에서 30일 동안 연속으로 공급하는 실증을 하였으며, 약 300평 규모의 온실 농가에 온풍 방식으로 열을 공급하여 화석연료 대비 60% 이상의 연료비 절감 효과를 확인하였다.
현재는「`21~, `23년 농림부, 연료전지 폐열 자원화 사업」을 통해 강원도 원주 가나안 농군학교에서 고온 태양열 시스템 및 버려지는 연료전지 폐열을 저장하여 스마트팜에 공급하고 있으며 겨울철 50% 이상의 화석연료 사용량 절감에 도전하고 있다.
기대 효과
열에너지 저장 시스템(Heat-ESS)은 산업단지에서 버려지는 폐열이나 미활용 신재생 에너지를 열에너지로 변환·저장, 활용함으로써 화석연료 사용량을 절감할 수 있도록 돕는 기술로 최신 글로벌 이슈로 떠오르고 있는 친환경 탄소중립기술이다. 진흥원은 지속적인 열에너지 저장 기술개발 및 보급은 전라남도의 2050 탄소중립 목표 달성을 앞당기고 농업, 산업, 건물 등 부문별 온실가스 저감을 제고하여 도민의 환경복지를 한 단계 도약시키는 중요한 역할을 감당할 수 있을 것으로 기대된다.
(재)전라남도환경산업진흥원
선임연구원/환경연구팀
이재영
미량 유해물질
수계에 존재하는 미량의 유해물질은 수생 생태계와 인간에 미치는 영향이 크다. 미국, 유럽 등 주요 국가들은 수계 중금속, 휘발성 유기화합물질, 잔류성 유기 오염물질의 지속적인 모니터링 및 기준 마련 등 수계 미량 유해물질에 대한 수질 관리체계를 운영하고 있다. 이와 대조적으로 우리나라의 하천 수질 관리는 주로 BOD, COD, SS, TN, TP 등의 오염 지표를 대상으로 한 모니터링에 집중되어 있다.
국내 산업의 발달에 따라 다양한 종류의 화학물질이 사용되고 있으며, 다양한 경로를 통해 수계로 유입되고 있다. 농약은 농산물이나 임산물의 병충해를 방제하는 데 사용되는 살균제, 살충제, 제초제, 생장조절제 등으로 분류되어 있으며, 현재에는 살충제 및 살균제로 허가된 농약류의 품목이 1700여 종을 상회한다. 사용된 농약은 강우에 의해 직접 하천수로 유입된다. 의약품은 인간뿐 아니라 동물, 가축 및 수산물 양식에도 광범위하게 사용된다. 인간과 동물에 사용된 의약물질은 낮은 체내 흡수율로 인해 섭취 후 25~75%는 분뇨를 통해서 체외로 배출된다. 또한, 가정에서 생활하수로 버려지는 불용 의약품들에 의하여 수계의 의약물질로 인한 영향이 중요한 관심사로 대두되고 있다. 산업단지 내 기업들은 다양한 종류의 화학물질을 취급하며, 중금속뿐만 아니라 휘발성 유기화합물질, 잔류성 유기오염물질 등의 물질을 배출한다. 배출되는 폐수는 환경관리 제도에 따라 적절한 수준으로 처리되어 하천으로 방류된다. 생활, 농업, 축산업, 산업 등 모든 형태의 인간 활동은 필수불가결하게도 많은 종류의 유해물질이 사용, 누출, 또는 배출 등의 경로를 통해 하천으로 유입되고 있다.
우리 지역(전라남도)은 영산강 유역으로 생활계, 토지계, 축산계, 산업계 등 다양한 형태의 오염원이 존재한다. 대규모 생활계인 광주광역시 등에서 발생하는 하수는 처리장을 통해 영산강수계로 유입되고 있다. 평동산단, 첨단 산단, 하남산단 등 광주권의 산업단지뿐만 아니라 전남지역의 농공단지 등에서 배출되는 유해물질이 유입될 가능성이 있으며, 농업 및 축산업 등에서 사용하는 농약류, 항생제 등의 의약물질 역시 강우 또는 분뇨 유실 등 유해물질로부터 자유로울 수 없다. 이러한 여건에서, 영산강수계 유해물질 분포 조사는 환경기초조사사업을 통해 수행될 필요가 있다. 수계 유해물질 조사를 위한 인프라를 구축하고, 지속적인 모니터링을 해야 한다. 무엇보다도 안전한 수자원 확보 및 유지를 위해 꼭 필요하다.
기대효과 및 활용방안
영산강수계 유해물질(농약류, 의약물질, 휘발성 유기오염물질, 중금속, 기타 특정수질 유해물질 등)에 대한 모니터링을 수행하여 수계 내 배출 및 잔류 등 분포특성을 파악하고 이 결과를 활용하여 영산강수계 내 주요 관리 대상 유해물질을 선정할 수 있을 것이다. 이러한 유해물질들이 영산강 유역에 미치는 영향을 규명할 뿐만 아니라 환경정책 결정과 수질 관리의 기초자료로 활용될 수 있다. 또한, 영산강 유역의 환경기초조사를 위한 전문기관 및 인력, 모니터링 체계 등 유해물질 조사 관련 지역 기반 전문 인프라를 구축할 수 있을 것으로 보인다.
<유해물질의 다양한 유입경로>
