[표지] 1
제출문 2
목차 4
요약문 14
I. 서론 62
가. 연구 목적 및 배경 62
나. 연구 범위 63
다. 추진전략 64
II. 국내 폐기물관리 여건 및 현황 분석 66
가. 환경개황 및 폐기물관리 여건 분석 66
나. 폐기물의 발생 및 처리현황 71
다. 주요 폐자원에너지화 시설 추진현황 81
III. 국내·외 폐자원에너지화 제도 및 추진현황 조사 88
가. 해외 폐자원에너지화 동향 및 정책 88
1) 해외 폐자원에너지화 현황 88
2) 해외 주요국의 유기성폐자원 바이오가스화 현황 91
3) 해외 주요국의 고형연료화 현황 100
나. 국내 주요 폐자원에너지화 정책 조사 110
IV. 기존의 「폐자원 및 바이오매스 에너지대책」의 성과고찰 116
가. 「폐자원 및 바이오매스 에너지대책」 “공과 과” 평가 분석 방법 116
나. 폐자원에너지화 시설설치 추진현황 118
1) 유기성폐자원 바이오가스화 118
2) 유기 성폐자원에너지화 - 하수슬러지 고형연료화 119
3) 가연성 폐자원에너지화(전처리시설) 120
4) 가연성폐자원 고형연료제품 전용보일러 121
5) 소각여열 회수시설 122
6) 매립가스 자원화 123
다. 권역별 환경에너지 종합타운 설치 실적 분석 124
1) 수도권 환경·에너지 종합타운 시범단지 126
2) 전국 8대 권역 13개 환경에너지 종합타운 127
라. 재정투자 계획 대비 실적 분석 135
마. 주요 폐자원에너지화 시설별 문제점 및 반성 138
가) 유기성폐자원 바이오가스화 138
나) 가연성폐자원 고형연료화 142
바. 저탄소 녹색마을의 성과 및 확산 저해요인 분석 144
사. 폐자원에너지화 기술개발 분야 146
아. 기타 146
V. 폐자원에너지화 가능 물량 파악을 통한 정책 추진목표 설정 148
가. 총 폐기물 발생(예측)량 대비 에너지화 가능 물량 파악을 위한 방법론 설정 148
나. 총 폐기물 발생(예측)량 및 가용에너지량 산정 152
1) 유기성폐자원 에너지화(바이오가스화) 152
2) 하수슬러지 고형연료화 161
3) 가연성폐자원 에너지화(고형연료화) 163
4) 소각여열 회수 182
5) 매립가스 자원화 189
다. 폐자원에너지화 시설설치 확충계획('14~'20년도) 200
1) 유기성폐자원 에너지화 200
2) 가연성폐자원 에너지화 201
3) 소각여열 회수시설 202
4) 매립가스 자원화시설 202
5) 환경에너지 종합타운 조성계획 202
6) 사업유형별 시설설치계획(신규시설) 206
7) 권역별·사업유형별 시설설치계획 207
라. 폐자원에너지화 실행목표 설정('15, '17, '20년도) 208
1) 유기성폐자원 에너지화 208
2) 가연성폐자원 에너지화 209
3) 소각여열 회수 211
4) 매립가스 자원화 212
마. 재정투자계획 213
바. 기대효과(편익분석) 218
1) 폐자원에너지화 시설별 기초현황 218
2) 에너지 회수 편익 228
VI. 폐자원에너지화 활성화를 위한 방향성 제시 232
가. 폐자원에너지화 활성화를 위한 개선방향 232
1) 재정투자 부문 232
2) 유기성폐자원 에너지화 부문 233
3) 가연성폐자원 에너지화 부문 235
4) 매립가스 자원화 부문 237
5) RPS 내 REC 가중치 측면 239
나. 폐자원에너지화 기술의 사업화 연계 활성화 241
다. 폐자원에너지의 원활한 수요·공급체계 구축 및 홍보 강화 242
부록 244
부록 1. 폐자원에너지화 시설 현황 및 계획 244
부록 2. 매립가스 자원화시설 현황 및 메탄가스 발생량 예측결과 250
부록 3. 폐자원에너지화 시설의 운영상 문제점 및 개선방안 265
참고문헌 270
〈표 2-1〉 신재생에너지원별 1차에너지 대비 달성목표 67
〈표 2-2〉 신재생에너지연료 혼합의무화제도(RFS) 67
〈표 2-3〉 폐기물정책 패러다임의 전환 70
〈표 2-4〉 연도별 폐기물 발생 현황 72
〈표 2-5〉 연도별 음식물류폐기물 발생 현황 73
〈표 2-6〉 연도별 음식물류폐기물 처리 현황 73
〈표 2-7〉 연도별 음폐수 발생 현황 74
〈표 2-8〉 연도별 음폐수 처리 현황 74
〈표 2-9〉 연도별 가축분뇨 발생 현황 75
〈표 2-10〉 가축분뇨 처리 현황 75
〈표 2-11〉 연도별 하수슬러지 발생 및 처리 현황 76
〈표 2-12〉 생활폐기물의 발생 현황 77
〈표 2-13〉 생활폐기물의 처리방법 변화 추이 78
〈표 2-14〉 사업장배출시설계 폐기물의 발생 현황 78
〈표 2-15〉 사업장배출시설계 폐기물의 처리방법 변화 추이 79
〈표 2-16〉 건설폐기물 발생 현황 79
〈표 2-17〉 건설폐기물의 처리방법 변화 추이 80
〈표 2-18〉 국내 가연성 폐기물 발생 현황 80
〈표 2-19〉 유기성폐자원 처리용량 현황('13) 81
〈표 2-20〉 유기성폐자원 시설별 처리 현황('13) 82
〈표 2-21〉 바이오가스 생산·이용 현황('13) 82
〈표 2-22〉 바이오가스 생산량 및 용도별 이용량('13) 83
〈표 2-23〉 바이오가스 발전 및 공급 현황('13) 84
〈표 2-24〉 국내 생활폐기물의 RDF 기술 적용 연혁과 사례 85
〈표 3-1〉 전세계 폐자원에너지화 분야의 시장 규모 88
〈표 3-2〉 폐자원에너지화 분야의 지역별 규모 88
〈표 3-3〉 해외 주요국 재생에너지 지원 정책 비교 90
〈표 3-4〉 IEA 회원국에서의 바이오가스 생산 및 활용 현황 91
〈표 3-5〉 도시가스 주입을 위한 수송용 연료의 품질 기준 94
〈표 3-6〉 독일의 혐기성소화시설 현황 95
〈표 3-7〉 독일의 바이오가스 활용현황('13) 96
〈표 3-8〉 독일의 바이오가스 고질화 시설의 시장적용 현황('13) 96
〈표 3-9〉 EEG 2012에 따른 바이오가스 플랜트의 보조금 지급률 97
〈표 3-10〉 수정된 EEG 2012에 따른 바이오가스 플랜트의 보조금 지급률 97
〈표 3-11〉 스웨덴의 혐기성 소화시설 현황('13) 98
〈표 3-12〉 스웨덴의 바이오가스 활용현황('12) 99
〈표 3-13〉 EU의 SRF 시설 현황 및 생산량 100
〈표 3-14〉 독일 뤼벡 RDF 시설의 개요 102
〈표 3-15〉 독일 페더본 RDF 생산시설의 개요 103
〈표 3-16〉 EU 통합기준(CEN/TC 343)에 따른 SRF 품질 기준 104
〈표 3-17〉 CEN/TS15359에 따른 의무 기재사항 104
〈표 3-18〉 일본의 RDF 전용 발전소 106
〈표 3-19〉 일본의 RDF 제조 시설 공정 107
〈표 3-20〉 후쿠야마시의 RDF 제조시설의 개요 107
〈표 3-21〉 후쿠야마시의 RDF 발전시설의 개요 108
〈표 3-22〉 일본의 RPF와 RDF 판매 현황 109
〈표 3-23〉 일본의 RDF 제조 품질 기준 109
〈표 3-24〉 관련부처별 폐자원, 바이오에너지 관련 주요 추진사업('12) 110
〈표 3-25〉 연도별 시설확충 계획 111
〈표 3-26〉 '13년까지의 에너지화 대상 폐자원 물량 112
〈표 3-27〉 환경에너지 종합타운 조성 계획 112
〈표 3-28〉 8대 권역별 환경에너지 종합타운 폐자원에너지화 시설 설치계획 113
〈표 3-29〉 지역별 개별시설 폐자원에너지화 시설 설치계획 114
〈표 3-30〉 폐자원에너지화 관련 기술개발 로드맵 115
〈표 4-1〉 폐기물에너지화 시설 확충 계획 116
〈표 4-2〉 1차 계획에서의 유기성 폐기물 에너지화의 실행목표 117
〈표 4-3〉 바이오가스화 시설 실행계획 대비 사업추진현황 118
〈표 4-4〉 하수슬러지 고형연료화시설 실행계획 대비 사업추진현황 119
〈표 4-5〉 가연성폐자원 에너지화 전처리시설 실행계획 대비 사업추진현황 120
〈표 4-6〉 고형연료제품 전용보일러시설 실행계획 대비 사업추진현황 121
〈표 4-7〉 소각여열 회수시설 실행계획 대비 사업추진현황 122
〈표 4-8〉 매립가스 자원화 시설 실행계획 대비 사업추진현황 123
〈표 4-9〉 타운별 시설 완공 실적('13년까지) 124
〈표 4-10〉 수도권 실행계획 대비 사업별 추진현황 127
〈표 4-11〉 원주시 실행계획 대비 사업별 추진현황 128
〈표 4-12〉 광주광역시 실행계획 대비 사업별 추진현황 130
〈표 4-13〉 나주혁신도시 실행계획 대비 사업별 추진현황 131
〈표 4-14〉 대구광역시 실행계획 대비 사업별 추진현황 132
〈표 4-15〉 포항 실행계획 대비 사업별 추진현황 132
〈표 4-16〉 부산 실행계획 대비 사업별 추진현황 133
〈표 4-17〉 진주 실행계획 대비 사업별 추진현황 134
〈표 4-18〉 연도별 투자 계획 및 실적 135
〈표 4-19〉 연도별 재원조달 계획 및 실적 136
〈표 4-20〉 연도별 사업 분야별 세부 투자소요액 및 재원조달방안 137
〈표 4-21〉 시설별 가동율 현황 139
〈표 4-22〉 시설별 운전효율 및 운전 안전성 현황 140
〈표 4-23〉 바이오가스화 시설의 생산 및 이용 현황 141
〈표 5-1〉 바이오가스(혐기소화)의 발전 단가 전망 150
〈표 5-2〉 폐기물 종류별 에너지화 방법 151
〈표 5-3〉 음식물류폐기물 바이오가스화의 단계별 잠재량 방법론 154
〈표 5-4〉 음식물류폐기물 바이오가스화의 단계별 잠재량 전망치 154
〈표 5-5〉 연도별 음식물/음폐수 발생량 155
〈표 5-6〉 음폐수 바이오가스화의 단계별 잠재량 방법론 157
〈표 5-7〉 음폐수 바이오가스화의 단계별 잠재량 산정 결과 157
〈표 5-8〉 축종별 분뇨배출계수 158
〈표 5-9〉 축종별 사육두수 현황 및 전망 158
〈표 5-10〉 축종별 바이오가스 수율 및 메탄함량 159
〈표 5-11〉 가축분뇨 처리형태 전환방향 159
〈표 5-12〉 가축분뇨 바이오가스화의 단계별 잠재량 방법론 160
〈표 5-13〉 가축분뇨 바이오가스화의 단계별 잠재량 산정 결과 160
〈표 5-14〉 하수슬러지 발생량 전망 162
〈표 5-15〉 하수슬러지 고형연료화의 단계별 잠재량 방법론 162
〈표 5-16〉 하수슬러지 고형연료화의 단계별 잠재량 산정 결과 162
〈표 5-17〉 생활폐기물 종류 및 연구대상 폐기물(가연성-고형연료화) 163
〈표 5-18〉 생활폐기물 세분류별 발생 현황 165
〈표 5-19〉 생활폐기물 세분류별 발생 비율 165
〈표 5-20〉 생활폐기물 발생량 전망(추계인구) 166
〈표 5-21〉 생활폐기물 발생량 전망(GDP) 167
〈표 5-22〉 생활폐기물 발생량 전망(가구수) 168
〈표 5-23〉 생활폐기물 수거율 168
〈표 5-24〉 생활폐기물 종류별 평균 발열량 169
〈표 5-25〉 생활폐기물의 고형연료화 시 고려인자 169
〈표 5-26〉 생활폐기물 세분류별 고형연료화 비율 169
〈표 5-27〉 EPR 대상 플라스틱의 재질별 재활용량 170
〈표 5-28〉 생활폐기물 고형연료화의 잠재량 방법론 170
〈표 5-29〉 생활폐기물 고형연료화의 단계별 잠재량 171
〈표 5-30〉 사업장배출시설계폐기물(가연성) 세분류별 발생 현황 172
〈표 5-31〉 사업장배출시설계폐기물(가연성) 세분류별 발생 비율 173
〈표 5-32〉 사업장배출시설계폐기물 모형 분산표(GDP) 174
〈표 5-33〉 사업장배출시설계폐기물 발생량 전망(GDP) 174
〈표 5-34〉 사업장배출시설계 폐기물 모형 분석표(제조업 생산액) 175
〈표 5-35〉 사업장배출시설계폐기물 발생량 전망(제조업 생산액) 176
〈표 5-36〉 사업장배출시설계 폐기물 세분류별 평균 저위발열량 176
〈표 5-37〉 사업장배출시설계폐기물의 고형연료화 시 고려인자 176
〈표 5-38〉 사업장배출시설계 폐기물 세분류별 고형연료화 가능 비율 177
〈표 5-39〉 사업장배출시설계 폐기물 고형연료화의 단계별 잠재량 177
〈표 5-40〉 건설폐기물 세분류별 발생 현황 179
〈표 5-41〉 건설폐기물 세분류별 발생 비율 179
〈표 5-42〉 GDP 내 건설업 생산비중(당해년 가격) 180
〈표 5-43〉 건설폐기물과 건설업과의 상관성 분석표 180
〈표 5-44〉 건설폐기물 발생량 현황 및 전망 181
〈표 5-45〉 건설폐기물 종류별 평균 발열량 181
〈표 5-46〉 건설폐기물의 고형연료화시 고려인자 181
〈표 5-47〉 건설폐기물 세분류별 고형연료화 가능 비율 182
〈표 5-48〉 건설폐기물 고형연료화의 단계별 잠재량 182
〈표 5-49〉 생활폐기물 소각시설의 에너지 생산량 및 생산 가능 잠재량('12) 184
〈표 5-50〉 산업폐기물 소각시설의 에너지 생산량 및 생산 가능 잠재량('12) 186
〈표 5-51〉 국내 소각시설의 에너지 생산량 및 생산 가능 잠재량('12) 188
〈표 5-52〉 사용 중 폐기물매립지 적용 매개변수 192
〈표 5-53〉 사용종료 폐기물매립지 적용 매개 변수 193
〈표 5-54〉 유기성폐자원 바이오가스화시설 연도별 확충 계획 200
〈표 5-55〉 하수슬러지 고형연료화시설 연도별 확충 계획 201
〈표 5-56〉 가연성폐자원 전처리시설 연도별 확충 계획 201
〈표 5-57〉 가연성폐자원 전용보일러시설 연도별 확충 계획 202
〈표 5-58〉 소각여열시설 연도별 확충 계획 202
〈표 5-59〉 권역별 환경에너지 종합타운 조성 계획('~20) 203
〈표 5-60〉 최적화 권역 현황('13년 말 기준) 204
〈표 5-61〉 강원 홍천 친환경에너지타운 주요 사업 내용 205
〈표 5-62〉 사업유형별 에너지화시설 설치계획 206
〈표 5-63〉 권역별·사업유형별 에너지화시설 설치계획 207
〈표 5-64〉 유기성폐자원 바이오가스화 시장 잠재량(TOE 기준) 208
〈표 5-65〉 유기성폐자원 바이오가스화 실행목표 208
〈표 5-66〉 하수슬러지 고형연료화 실행목표 209
〈표 5-67〉 가연성폐자원 고형연료화 시장 잠재량(TOE 기준) 209
〈표 5-68〉 SRF 고형연료제품(사업장) 생산 계획 210
〈표 5-69〉 가연성폐자원 에너지화 실행목표 210
〈표 5-70〉 생활폐기물의 소각처리량 변화 211
〈표 5-71〉 소각여열 회수의 실행목표 212
〈표 5-72〉 매립가스 자원화 실행목표 212
〈표 5-73〉 투자 소요액 산출기초 213
〈표 5-74〉 총 재정투자계획 214
〈표 5-75〉 연차별 재정투자계획 214
〈표 5-76〉 사업부문별 재정투자계획 215
〈표 5-77〉 권역별 재정투자계획 216
〈표 5-78〉 소각여열 회수시설의 설치비 회귀직선 223
〈표 5-79〉 단순소각 시설의 설치비 회귀직선 223
〈표 5-80〉 소각여열 회수시설의 운영비 회귀직선 224
〈표 5-81〉 단순소각 시설의 운영비 회귀직선 225
〈표 5-82〉 매립가스 회수 매립지의 설치비 회귀직선 226
〈표 5-83〉 매립가스 비회수 매립지의 설치비 회귀직선 227
〈표 5-84〉 매립가스 회수 매립지의 운영비 회귀직선 227
〈표 5-85〉 단순매립의 경우 운영비의 회귀곡선 228
〈표 5-86〉 생활폐기물 처리톤당 전처리 고형연료화 시설의 에너지 소비량 229
〈표 5-87〉 하수슬러지 처리시설별 슬러지 톤당 투입물량 분석 229
〈표 5-88〉 하수슬러지 처리시설별 이산화탄소 배출량 230
〈표 5-89〉 하수슬러지 처리시설별 에너지 공정 사용량 230
〈표 5-90〉 폐자원에너지화 시설의 온실가스 저감효과 231
〈표 6-1〉 RPS 내 REC 가중치 240
〈그림 2-1〉 부문별 온실가스 배출 감축률 및 감축량 68
〈그림 2-2〉 온실가스 감축 이행계획('14~'20) 69
〈그림 2-3〉 폐기물의 법적 구분 71
〈그림 2-4〉 연도별 폐기물 발생 현황 72
〈그림 3-1〉 총 1차 에너지 공급 89
〈그림 3-2〉 EU 내 바이오가스 고질화시설 현황('13) 92
〈그림 3-3〉 바이오가스 고질화 공법의 시장적용 현황('12) 92
〈그림 3-4〉 바이오메탄 활용현황('13) 93
〈그림 3-5〉 독일 바이오가스 플랜트 수 및 발전용량의 변화 및 전망 95
〈그림 3-6〉 스웨덴의 차량연료 소비량 99
〈그림 3-7〉 유럽의 국가별 SRF 생산 비율 101
〈그림 3-8〉 EU의 고형연료 기준 변화 103
〈그림 3-9〉 일본의 주요 RDF 제조시설 현황 105
〈그림 4-1〉 바이오가스화 시설 실행계획 대비 완공 개소수 및 용량 118
〈그림 4-2〉 하수슬러지 고형연료화시설 실행계획 대비 완공 개소수 및 용량 119
〈그림 4-3〉 가연성폐자원 전처리시설 실행계획 대비 완공 개소수 및 용량 120
〈그림 4-4〉 고형연료제품 전용보일러시설 실행계획 대비 완공개소수 및 용량 121
〈그림 4-5〉 소각여열 회수시설 실행계획 대비 완공 개소수 및 용량 122
〈그림 4-6〉 매립가스 자원화 시설 실행계획 대비 완공 개소수 및 용량 123
〈그림 4-7〉 국내 고형연료 제조와 이용시설 현황 142
〈그림 5-1〉 잠재량 산정 단계 149
〈그림 5-2〉 잠재량 전망 절차 149
〈그림 5-3〉 음식물류폐기물의 발생량 예측 153
〈그림 5-4〉 연도별 음폐수 발생량 156
〈그림 5-5〉 생활폐기물 발생량 및 점유율 164
〈그림 5-6〉 사업장배출시설계폐기물 발생량 및 점유율 172
〈그림 5-7〉 연도별 건설폐기물 발생량 178
〈그림 5-8〉 사용 중 폐기물매립지 연도별 메탄가스 발생량 예측 결과 194
〈그림 5-9〉 사용 종료 폐기물매립지 연도별 메탄가스 발생량 예측 결과 195
〈그림 5-10〉 폐기물매립지 연도별 메탄가스 발생량 예측 결과 196
〈그림 5-11〉 폐기물매립지별 발전량 평가결과 198
〈그림 5-12〉 수도권매립지를 제외한 폐기물매립지별 발전량 평가결과 199
〈그림 5-13〉 산업폐기물 소각시설의 에너지 생산량 변화 211
〈그림 5-14〉 재원분담비율 217
〈그림 5-15〉 시설용량 대비 설치비 218
〈그림 5-16〉 연간처리량 대비 유지관리비 219
〈그림 5-17〉 연간처리량 대비 메탄가스 포집량 219
〈그림 5-18〉 하수슬러지 건조연료화 용량 대비 설치비 220
〈그림 5-19〉 하수슬러지 건조연료화 처리량 대비 운영비 220
〈그림 5-20〉 전처리 고형연료화 시설의 처리용량 대비 함수로서의 설치비 221
〈그림 5-21〉 전처리 고형연료 시설의 처리량 대비 함수로서의 운영비 222
〈그림 5-22〉 소각여열 회수시설의 처리용량의 함수로서의 설치비 223
〈그림 5-23〉 단순소각 시설의 처리용량의 함수로서의 설치비 224
〈그림 5-24〉 소각여열 회수시설의 처리량의 함수로서의 운영비 224
〈그림 5-25〉 단순소각시설의 처리량에 대한 함수로서의 운영비 225
〈그림 5-26〉 매립가스 회수 매립지의 매립총량의 함수로서의 설치비 226
〈그림 5-27〉 매립가스 비회수 매립지의 매립총량의 함수로서의 설치비 227
〈그림 5-28〉 매립가스 회수 매립지의 처리량의 함수로서의 운영비 227
〈그림 5-29〉 단순매립처리량의 함수로서의 운영비 228