생활계폐기물 종량제 봉투 내 폐합성수지 선별제거가 소각시설 온실가스 배출에 미치는 영향 = Impact of Screening and Removal of Waste Synthetic Resins on Greenhouse Gas Emissions from Incineration Facilities

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In addition to the problem of saturation of landfills in the domestic metropolitan area, the importance of intermediate treatment processes including incineration and recycling is emerging due to the policy of prohibiting direct landfills from 2026 in addition to the problem of landfills. In particular, among the household wastes, the amount of waste synthetic land is continuously increasing, but the material recycling rate is remarkably small, so a large part is simply incinerated, which is a major cause of greenhouse gas emissions. The purpose of this study is to quantitatively analyze the effect of reducing greenhouse gases when a pyrolysis facility is introduced into an incineration facility in the metropolitan area and the waste synthetic resin is treated separately, and to derive policy implications for achieving carbon neutrality. In addition, by selecting representative facilities in each region of Seoul, Incheon, and Gyeonggi-do, the generation and throughput of volume-based waste were predicted according to the time series change, and CO2 emissions were calculated. As a result, it was predicted that the amount of volume-based waste generated in the three facilities in the metropolitan area would continue to increase until 2030, and it was found that CO2 reduction could be achieved up to 87% when the pyrolysis technology was introduced compared to the total incineration in the future. Therefore, it is expected that the introduction of pyrolysis technology by selecting waste synthetic resins will reduce the incineration load from the ban on direct landfilling in the metropolitan area and contribute to revitalizing the circular economy in connection with the K-ETS.

국문 초록 (Abstract)

국내 수도권 지역은 매립지 포화 문제와 더불어 2026년부터 시행되는 생활폐기물 직매립 금지 정책으로 인해 소각 및 재활용을 포함한 중간 처리 과정의 중요성이 대두되고 있다. 특히 생활계폐기물 중 폐합성수지류는 발생량이 지속적으로 증가하고 있으나, 물질 재활용률은 현저히 적어 상당 부분이 단순 소각 처리되어 온실가스 배출의 주요 원인이 되고 있다. 본 연구는 수도권 소각시설에 열분해 시설을 도입하여 폐합성수지를 별도로 처리했을 때의 온실가스 감축 효과를 정량적으로 분석하고, 탄소중립 달성을 위한 정책적 시사점을 도출하는 데 목적이 있다. 또한 서울, 인천, 경기 각 지역의 대표 시설을 선정하여 시계열 변화에 따른 종량제 폐기물의 발생 및 처리량을 예측하고, CO2 배출량을 산정하였다. 결과적으로, 수도권 3개 시설의 반입 지역 내 종량제 폐기물 발생량은 2030년까지 지속적으로 증가하는 것으로 예측되었으며, 향후 전량 소각 대비 열분해 기술을 도입했을 때 최대 약 87%까지 CO2 감축이 가능할 것으로 나타났다. 따라서 폐합성수지를 선별하여 열분해 기술을 도입하는 것은 수도권 직매립 금지에 따른 소각 부하를 줄이고, 온실가스 배출권 거래제(K-ETS)와 연계하여 순환경제 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표 목차
• 그림 목차
• 초록
• Ⅰ. 서론 1
• 1.1. 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2. 연구의 절차 및 체계 2
• 1.3. 연구의 영향력 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 2.1. 국내 폐기물 분류 체계 및 정의 5
• 2.2. 국내외 폐합성수지 열분해 기술 개념 및 추진 현황 7
• (1) 폐합성수지 열분해 기술 정의 7
• (2) 폐합성수지 열분해 기술 종류 10
• (3) 폐플라스틱 열분해 기술의 한계점 11
• 2.3. 국내 생활계폐기물 발생 및 처리 현황 12
• (1) 발생현황12
• (2) 처리현황19
• 2.4. 전국 및 수도권 소각, 매립 및 열분해 시설 현황25
• (1) 전국 현황 25
• (2) 수도권 현황26
• 2.5. 국내외 온실가스 감축목표 달성을 위한 정책 31
• (1) 국내31
• (2) 국외32
• 2.6. 국내외 폐기물 분야 온실가스 발생량 산정 선행 연구33
• (1) 국내 33
• (2) 국외 34
• Ⅲ. 연구 방법 36
• 3.1. 수도권 3개 소각시설 선정 및 반입 지역 생활계폐기물 처리 현황 36
• (1) 소각시설 선정 36
• (2) 각 소각시설 반입 지역 생활계폐기물 처리 현황37
• (3) 각 소각시설의 반입 지역 생활계폐기물 종량제의 소각 성상변화 45
• 3.2. 수도권 향후(2024~2030) 생활계폐기물 발생 및 처리량 예측 방법50
• (1) 발생량 예측 방법 50
• (2) 처리량 예측 방법 55
• 3.3. 수도권 소각시설에 열분해 시설 적용 시 CO2 감축량 산정 59
• (1) 전량 소각할 경우 59
• (2) 폐합성수지류를 열분해 처리할 경우 61
• 3.4. 온실가스 배출권 거래제(ETS) 적용 시 감축 효과 분석 62
• Ⅳ. 연구 결과 63
• 4.1. 수도권 생활계폐기물(종량제) 발생 및 처리량 예측 63
• (1) 발생량 예측 63
• (2) 처리량 예측 65
• 4.2. 수도권 소각시설에 열분해 시설 적용 시 CO2 발생량 분석 68
• (1) 최근 5년간(2019~2023) 수도권 열분해 시설을 도입했을 경우 CO2
• 감축량 68
• (2) 향후 수도권 생활계폐기물 전량 소각 시 CO2 배출량 71
• (3) 향후 폐합성수지류를 열분해 처리할 경우 CO2 감축량 77
• 4.3. 수도권 소각시설에 온실가스 배출권 거래제 적용 시 정책효과 분석 ·· 78
• Ⅴ. 결론 79
• 5.1. 요약 및 결론 79
• 5.2. 연구의 한계 및 시사점 80
• □ 참고문헌 82
• □ Abstract 84