국내산 석탄재 사용시 연간 90만톤 이상 재활용
자원절약에 환경오염 줄이고 발전사 매립비용 절감까지

국내 시멘트업계가 시멘트 생산 필요한 천연원료 점토를 대체할 수 있는 
국내산 석탄재 사용 확대에 나선다.
시멘트업계는 지난 12월 14일과 15일 양일간 강원도 삼척시에서 최종 성과점검 회의를 개최하고 국내산 석탄재를 시멘트 원료로 활용하기 위한 연구개발 사업을 논의했다.
이 사업은 정부에서 추진하는 폐기물의 수입제한 정책으로 향후 해외 석탄재의 수입 금지를 대비하기 위해 산업통산자원부의 연구개발(R&D) 지원을 받아 수행했으며, 시멘트 제조설비를 활용한 현장 실증을 바탕으로 국내 화력발전소에서 배출되는 미활용 석탄재를 시멘트 원료로 활용하기 위한 기술 개발 실용화를 앞두고 있다.
시멘트는 석회석을 비롯해 철광석, 규석, 점토 등 천연광물을 일정 비율로 혼합해 1,450℃ 이상 초고온 소성공정을 거쳐 만들어지는데 시멘트업계는 지난 2000년대부터 주원료인 석회석을 제외하고 천연광물의 부원료를 광물자원 보호와 환경보전을 위해 화학성분이 일치하는 일부 폐기물로 대체해 사용하고 있으며, 점차 사용량을 확대하고 있는 추세다. 
이는 전세계 시멘트업계에서 일반화된 상황이다.
특히 석탄재는 점토와 화학성분이 일치해 대체 사용하는 원료다. 
그동안 국내산 점토질 원료의 만성적인 공급 부족 문제를 해소하기 위해 일부 부족한 양을 일본등에서 수입해 사용하고 있었다.
그러나 환경단체등에서 불거진 일본 후쿠시마 화력발전소에서 나온 방사능 석탄재로 만든 시멘트 유해성 논란에 따라 정부가 일본산 석탄재에 대한 규제에 나서면서 시멘트업계는 대안 모색에 고심해왔다.
실제 정부의 폐기물 수입 제한 정책에 따라 2024년부터는 해외 석탄재 수입이 전면 금지될 예정이다. 

    
2024년부터 일본산 석탄재 수입 전면 금지
시멘트업계 국내산 석탄재 상용화 연구 박차
 
석탄화력발전업계에 따르면 그동안 발전 과정에서 발생하는 부산물인 석탄재와 관련, 연간 100만 톤 안팎 물량의 일본산 석탄재 수입으로 인해 국내산을 제대로 활용하지 못하고 대부분 매립 되는 방식으로 버려지고 있는 것으로 알려졌다.
특히 매장 방식 처리의 경우 토양 오염 우려 등의 문제까지 제기됐다.
이같은 문제 때문에 화력발전소 인근 지역사회를 비롯해 지역 정치권에서 그간 꾸준히 관련 제도 개선이 촉구됐지만 경제논리에 막혀 여전히 국산은 버리고 일본산을 수입해 쓰고 있는 실정이었다.
이에 민간은 물론 발전공기업계에서도 조속히 수입산 대신 국산 자원을 활용할 수 있도록 당국에 촉구해왔다.
석탄재는 화력발전소에서 석탄을 연소한 뒤 남는 재로 석회석과 더불어 시멘트 생산에 투입되는 원료다. 
과거에는 천연원료인 점토를 사용해 시멘트를 생산했지만 1990년대에 접어들어 정부가 환경훼손을 이유로 광산개발을 억제하면서 점토 대신 석탄재가 투입되기 시작했다.
그동안 국내에 수입되는 석탄재는 대부분 일본산이었다. 
정부는 2000년 초반부터 환경부를 통해 일본산 석탄재 수입을 허가해왔다. 
그동안 언론의 지적 및 국정감사등을 통해 일본 석탄재 수입 문제 제기가 이어졌고 이로 인해 환경부는 여론의 뭇매와 많은 질타를 받았다. 
환경부는 “국내산 석탄재 재활용을 늘리겠다”고 약속했고 일본산 석탄재 수입 물량은 줄여오다 전면적 수입금지 조치가 내려졌다.
사실 동일본 대지진이 발생한 2011년 이후 국내에 해마다 100만 톤 안팎의 일본산 석탄재가 수입돼 시멘트로 재활용돼왔다. 
일본에서는 2011년 후쿠시마 원자력발전소 사고 이후 화력발전소 가동률이 증가함에 따라 석탄재 발생량이 늘어났다고 한다. 
환경규제가 약한 중국이나 동남아시아 국가들과 달리 일본은 석탄재 처리에 막대한 환경부담금이 소요되기 때문에 수출을 통해 처리하는 것을 선호하는 것으로 전해졌다.
이 때문에 국내산 석탄재가 재활용되지 못해 환경오염 우려가 지적됐고, 방사능에 노출된 일본산 석탄재가 수입되고 있는 것 아니냐는 의문까지 제기됐다.
환경단체의 강력한 문제제기에 따라 정부는 결국 2024년부터 화력발전소 부산물인 석탄재의 수입을 전면 금지키로 결정했다.
당장 발등의 불이 떨어진 시멘트업계는 국내산 석탄재 상용화를 위한 작업에 착수했고 정부도 시멘트업계의 연구에 힘을 보탰다.
 
    
국내산 석탄재 시멘트 원료로 활용하는 기술개발에 성공
안정적 원료 조달 가능 및 발전사 환경오염 문제 해소 기대
    
현재 국내 화력발전소에서 발생하는 석탄재(비산재, Fly Ash) 대부분이 레미콘 공장에서 시멘트를 대체하는 혼합재로 활용되기 때문에 시멘트업계 사용에 한계가 있었다.
이 때문에 국내산 석탄재를 시멘트를 안정적으로 생산하기 위해서는 수입 석탄재를 대체할 수 있는 국내 자원의 개발이 시급하다는 지적이 제기되어 왔다.
비용이 상대적으로 저렴한 일본산 석탄재를 통해 부연료화 자원을 충당해오던 시멘트업계는 일본산 석탄재 수입금지 조치가 예고되면서 부랴부랴 산업통상자원부의 소재부품기술개발사업으로 국내산 석탄재를 시멘트 원료로 활용하는 연구개발 사업에 착수해 2020년 7월부터 2023년 12월까지 총 45개월에 걸쳐 연구를 진행해왔다.
이 사업에는 삼표시멘트, 쌍용C&E, 아세아시멘트 등 주요 시멘트 생산기업과 함께 한국세라믹기술원, 한국건설생활환경시험연구원, 석회석신소재연구소, 영월산업진흥원 등의 연구기관과 공주대학교, 군산대학교 등 학계가 공동으로 참여해, 국내산 석탄재를 시멘트 원료로 사용하기 위한 기초연구부터 설비 및 공정기술 개발을 위한 실증 연구가 단계적으로 추진됐다.
이번 최종 연구성과 점검에서는 그동안 시멘트 원료로 사용되지 못했던 국내산 매립 석탄재와 바닥재, 건식 석탄재 등 화력발전소 부산물과 함께 염소 함유 순환자원을 시멘트 원료 및 연료로 활용하기 위해 개발된 각 분야별 기술에 대한 최종 성과점검과 함께 향후 실용화 추진을 위한 심도 깊은 토의도 함께 이뤄졌다.
이 사업은 2023년말까지 진행된 후 실증작업을 거쳐 기술의 실용화를 눈앞에 두고 있다. 
시멘트업계는 개발된 기술이 실용화된다면, 그동안 재활용하지 못했던 국내 매립 석탄재 등을 연간 약 90만톤 이상 재활용할 수 있을 것으로 보고 있다.
이렇게 되면 시멘트업계로서는 국내에서 안정적으로 점토질 원료를 조달할 수 있는 기반을 확보하게 된다. 
뿐만 아니라 국내 발전사는 매립장 건설 및 운영 비용 감소와 석탄재 매립시 우려되는 환경오염 문제 해소에도 크게 기여할 것이란 평가다.
시멘트협회 관계자는 “국내 매립 석탄재 등을 재활용할 수 있는 기술이 상용화된다면 시멘트업계로서는 국내에서 안정적으로 점토질 원료를 조달하게 되어 생산비용 절감과 천연광물의 부연료화를 통한 자원절약과 환경보존에 이바지할 수 있게 된다”고 설명했다. 
이어 “국내 발전사 또한 매립장 비용 절감외에 석탄재 매립시 우려되는 환경오염 문제 해결까지 도모할 수 있어 일석이조인 셈”이라고 덧붙였다.