Collection System Proposal for Improving the Efficiency of Recycling Household Waste

생활폐기물 재활용 효율성 향상을 위한 수거 시스템 제안

Collection System Proposal for Improving the Efficiency of Recycling Household Waste

국내외 정보 6-1 _ Domestic & Overseas Information https://doi.org/10.14190/MRCR.2020.15.3.088

문수영 Soo-Young Moon 한국건설기술연구원 주거생활환경연구센터 센터장 E-Mail : [email protected]

1. 머리말

인구의 급격한 증가와 주거형태의 고층 고밀화 및 생활수준의 전반적인 향상으로 인해 도 시민이 배출하는 생활폐기물은 성상이 다양해지고 양 역시 전반적으로 증가하여 폐기물의 수 집과 운반이 한층 복잡해졌다. 폐기물의 재활용 가능한 품목들이 다양화되고 있으나, 그에 따 른 품목별 수집운반 형태나 기술에는 크게 변화가 일어나지 않고 있다. 한국의 폐기물 분리수 거율은 OECD 국가 중 2위에 달한다¹⁾. 그러나 플라스틱 폐기물만 예를 들어봐도 발생량은 매 년 급격히 늘고 있고(2017년 기준 1인당 플라스틱 소비량(98.2kg/인) 세계 1위), 그 처리율 은 크게 상향되지 않고 있다.

환경부에서 매년 전국 생활폐기물 발생 및 처리 현황에 대하여 통계를 제공하는데, 2015년 도 한국의 플라스틱 폐기물 발생량은 690만톤으로 2014년보다 51만톤 늘어났고, 2010년부터 2015년까지 5년간 연평균 6.4%의 증가율을 보인다²⁾. 1인당 폐플라스틱 발생량은 증가하면서 동시에 재활용률도 조금씩 증가추세이지만, 2018년도부터 중국 등에서 재활용자원 수입금지 를 시행하면서 우리는 생활폐기물 수거 파동을 겪기도 했다. 이는 우리나라에서만 발생한 현 상이 아니라 그 동안 중국을 비롯한 동남아시아 등지에 손쉽게 폐플라스틱을 처리하다가 국내 에서 자원순환하는 방향으로 정책을 선회한 일본에서도 마찬가지로 나타난 현상이다.

환경을 보호하기 위해선 생활폐기물의 절대적인 배출량을 줄이는 것이 가장 좋은 방법이 다. 그러나 갈수록 인구 고령화에 인건비 상승, 3D업종 등을 피하는 현상을 고려할 때, 생활폐 기물을 보다 간편하고 합리적으로 수거할 수 있는 방법을 모색하는 것 또한 재활용률을 높여 폐기물을 줄이는 좋은 방법중 하나라 생각한다. 2017년 환경부의 생활폐기물 처리비용 통계 자료에 따르면 생활폐기물 처리에 들어가는 비용의 96%가 매년 수집과 운반, 처리비에 소요 되고 있다. 이 중 “분류”등에 예산 일부만이라도 절감하는데 도움이 되는 기술이 있다면 우리 의 소중한 예산을 쓰레기에 쓰는게 아니라 환경을 보호하고 생활을 쾌적하게 만드는데 사용 할 수 있을거라 생각한다.

본 원고에서는 우리나라 생활폐기물 분류체계 개선에 도움이 되도록 국외에서 다양한 기 술과 제도를 이용하여 폐기물 분류체계를 효율적으로 운영한 사례를 소개하였다.

1) OECD 2013년 자료 2) 환경부 통계자료 근거

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생활폐기물 재활용 효율성 향상을 위한 수거 시스템 제안

2. 일본의 IoT기술을 활용한 폐기물 관리시스템 도입

우리보다 10년이상 일찍 인구감소와 고령화로 인한 일손부족 을 경험하고 있는 일본에서는 인구감소에 따른 공급제약, 일손부 족을 극복하는 생산성 혁명이 폐기물관련 업계에서도 절실하게 나타났다. 사람에게 의존하는 노동집약형 사업으로서의 폐기물 산업은 미래가 불투명하고, 인구감소로 현재와 같이 노동력을 지 속적으로 투입하는 것은 현실적으로 불가능하기에 폐기물산업의 미래를 Iot기술을 기반으로 하는 기계화, 디지털화하는 것으로 방 향을 선정하였다.

1) 교토부의 IoT기술 활용 폐기물 처리 방법

교토부(京都府)는 「교토부순환형사회형성계획(제2기): 京 都府循環型社会形成計画第２期）」의 일환으로 2020년까지 교토에서 발생하는 소각 및 매립 처리된 산업폐기물을 11.2만t 에서 7.5만t으로 저감할 계획을 수립하였다. 최종폐기처리량이 많은 3종(건설폐기물, 폐플라스틱, 하수오니)에 대하여 AI와 IoT기술을 활용한 [새로운 자원순환모델「新しい資源循環モ デル」] 구축사업을 추진하고 있다.

2017년 교토부(京都府)가 폐플라스틱류 대책으로 “2017년 도 스마트센서 활용 리사이클촉진 모델효과 검증사업”을 공모³⁾ 하였고, NTT 서일본그룹, NISSHA 컨소시엄이 사업자로 선정 되었다. 저소비전력으로 보다 광범위한 지역에 사용할 수 있는 LPWA(Low Power Wide Area)네트워크와 다양한 센서를 활용 하여 효율적인 산업폐기물 수집방법을 검증하기 위한 실증실험 을 마이즈루 시(舞鶴市)에서 실시하였다.

폐기물을 회수하는 기업들을 대상으로 폐플라스틱이 분리 재 활용 대신 소각, 매립되는 이유를 조사한 결과 플라스틱의 경우 부피가 커 운송비 절약을 위하여 다른 산업폐기물과 함께 회수 되어 소각 후 매립되는 경우가 많다는 점을 착안하게 되었다. 그 결과 IoT 센서를 배출사업자에게 설치하도록 하고 수집운반업 자에게 폐기물의 소재와 양을 통지하여 효율적인 회수노선을 실 시간으로 제공하는 시스템을 도입함으로서 산업폐기물(폐플라

스틱)의 효율적 회수 모델을 구성하였다. 회수모델의 실증 실험 결과 종래의 방법과 비교했을 때 수집트럭의 주행거리가 약 20% 감소하는 결과를 도출하였다. 본 실증실험은 総務省이 주 최한 ‘2019 ICT 지역활성화대상’에서 장려상을 수상⁴⁾하였다.

3) http://www.pref.kyoto.jp/junkan/news/iot_proposal.html

4) http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/top/local_support/ict/taisho/index.html

그림 1. 지자체에서 추진하는 IoT를 이용한 폐기물처리

2) 나가노현의 폐기물 수집 방법

유사한 사례로 나가노현에서 수행한 실증 사례를 눈여겨볼 필 요가 있다. 재활용이 가능한 의류 및 금속류를 대상으로 나가노 현 북부 시정촌(市町村)에 IOT센서를 장착한 회수박스를 설치 하였다. IoT 센서로 적재량을 원거리에서 파악할 수 있는데, 적 재사항과 박스 위치를 알고리즘으로 해석하여 넓은 지역에 퍼진 생활폐기물을 효과적으로 회수할 수 있는 계획을 수립하였다.

적재량을 계측하여 효율적인 수집을 위한 노선 수립이 실시 간으로 가능하다보니 회수 노선의 효율성을 극대화하여 연료 비, 인건비, 운반차량 대수 축소, 시간 등 회수에 소요되는 비용 이 큰 폭으로 감소하였다. 지금까지의 폐기물 수집은 고정적인 노선이나 계획에 따라 폐기물량과 관계없이 매일 회수가 이루 어졌으나 이를 개선하여 계획적으로 회수가 가능한 수거체계라 할 수 있다.

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그림 2. 나가노현 실증실험 사례

그림 3. 센서를 통해 수집한 정보

3. 독일의 포장재 등록 의무 및 듀얼시스템을 통한 회수관리 방식

독일의 폐기물 법규는 주로 자원순환법에 의해 운영되고, 순 환경제법을 통해 자원보존을 통한 순환경제 촉진 및 폐기물의 재활용을 촉진하고 있다. 이 두 가지 법을 기반으로 운영하다가 2019년 포장재법을 발효하였는데, 우리나라에서도 온라인쇼핑 등으로 인해 포장재 쓰레기가 갈수록 증가하는 현실을 생각할 때, 포장재법에서 시행하는 포장재 회수 방식에 대해서 관심을 가질 필요가 있다.

1991년부터 발효되어 운영된 포장재 시행령을 기반으로 기 업에서는 자신들이 생산, 유통한 포장재를 회수하여 재활용할 것을 의무화 하고 있고, 지자체 단독으로 수행하는 폐기물 처리 과는 별건으로 공공 비즈니스로 이원화시켜 포장 폐기물을 처 리하는 “듀얼시스템”을 운영하고 있다. 2019년에 발효된 포장 재법은 과거 포장재 시행령을 대체하여 ‘포장재의 효율적 회수 및 개선’을 목적으로 발효된 법으로, “듀얼시스템”이 개별적- 산발적으로 이루어지는 것이 아니라 기업간 연합을 통해 공동 처리가 가능해지도록 만든 법이다.

포장재의 생산 및 유통업체는 듀얼시스템을 구축하여 자체적 으로 포장의 수거 및 회수 처리를 관리하는데, 지자체에서는 이 에 대해 자율권을 보장하고, 듀얼시스템 운영자는 포장재 폐기 물 수거통(노란봉투/노란통)을 조달, 배포 및 수거, 설치, 비우

그림 4. 독일 activate를 활용한 소요비용 산정 예시

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기 등을 담당하도록 한다. 제조사와 유통기업은 포장재 회수와 재활용을 자체적으로 해결해서는 안 되며, 반드시 듀얼 시스템 에 참여해야 하고, 소재의 중량과 종류에 따라 부과되는 포장재 의 수집, 분류, 폐기와 관련한 라이선스 수수료를 지불해야 한 다. 상품을 포장해 독일 내 최종 소비자에게 공급하는 모든 유형 의 제조사와 유통기업뿐만 아니라 온라인 유통기업과 온라인 숍, 수입기업도 적용 대상이며, 위반할 경우 최대 20만 유로(약 2억 6,600만원)의 벌금이 부과된다. 유통기업과 제조사는 등록 의무 차원에서 부여 받은 등록번호를 듀얼시스템에 추가 기재 해야 하고, 시스템에 기재한 모든 데이터와 해당 포장재의 평가 보고서를 관할 기관에 제공해야 한다. 관할 기관인 중앙 포장재 등재재단(Stiftung Zentrale Stelle Verpackungsregister)은 모 든 등록된 제조사의 리스트를 인터넷에 공개하고 있으며, 미등 록자는 2019년부터 자동으로 영업 금지 처분을 받게 된다. 독일 정부는 중소기업이 포장재 관련 회수 및 재활용 비용을 무료로 산정할 수 있도록 ‘activate’포털 시스템(https://activate.

reclay.de/)을 지원한다.

4. 맺음말

생활폐기물은 제품의 생산단계에서부터 폐기물을 줄일 수 있 는 노력을 기울여야 한다. 소비자는 폐기물을 줄일 수 있도록 노 력하는 기업의 물건을 소비하고, 올바르게 분리하여 배출해야 하고 공공에서는 여러 노력으로 감면 배출된 폐기물을 효율적 으로 수거하고 재활용할 수 있도록 노력해야 한다.

폐기물 저감을 개인의 분리수거 노력에만 호소해서 해결할 수 있는 일이 아니다보니 생산과 유통단계에 나오는 폐기물을 저감하는 방식인 독일의 폐기물 회수 시스템과 소비자들이 애 써 분리배출한 폐기물을 다른 폐기물과 섞이지 않고 효율적으 로 수거해오는 일본의 IoT를 활용한 회수방식을 모두 눈여겨볼 필요가 있다.

약간의 비용 투자를 통해 보다 효율적으로 폐기물을 분류 회 수 할 수 있는 기술과 제도가 개발된다면 우리가 내는 세금은 쓰 레기가 아닌 아름다운 환경을 만들고 가꾸는데 사용될 것이다.

따라서 관계자들의 의견을 모아 관련 분야 전문가 양산과 연구 개발은 시급하고 필요하다고 사료된다.

담당 편집위원 : 김태형(한국건설기술연구원)

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