연간 수백만톤 발생 유해폐기물 시멘트 킬른더스트(CKD)...그 처리가 궁금하다

[ 이슈현장=뉴스프리존]박종철 강원 충북 기획취재본부장=시멘트 공장에서 발생하는 지정폐기물인 염소더스트 불법 처리 논란에 이어 이번에는 시멘트 '킬른 더스트(CKD)' 적정 처리문제가 또 유해성 논란에 휩싸일 전망이다.

시멘트 킬른 더스트는 석회석 미분말과 거의 동일한 입자로 분쇄된 시멘트 원재료가 킬른내에서 건조되면서 소성되기 이전에 분진으로 날아가는 것을 집진시설을 통해 포집한 것으로 시멘트 공정에서 발생하는 부산물인 2차 폐기물이다.

그동안 시멘트업계는 시멘트소성로가 매립해야 할 소각재 등이 남지 않는 완벽한 소각시설이라고 주장하며 막대한 쓰레기를 소각해왔다. 그리고 환경부는 자원재활용이라는 명분으로 시멘트공장에 쓰레기소각을 권장해왔다.

그러나 시멘트 업계나 환경부의 이같은 주장과 홍보는 거짓말이다. 국민들을 철저히 속인 것이나 다름없다. 시멘트 공장에서는 논란이 됐던 염소더스트보다 훨씬 많은 양의 킬른더스트가 발생하기 때문이다. 

시멘트소성로에서 생산되는 킬른 더스트는 시멘트 1톤당 54~200kg로 많게는 시멘트 생산량의 20%까지 발생한다. 이는 전 세계 시멘트공장의 동일한 현상이다. 

2022년 기준 시멘트 생산량(5,106만톤) 대비 킬른더스트 발생량은 적게는 250만톤에서 많게는 1000만톤에 이른다는 계산이다. 

이수영 등이 2020년 발표한 연구보고서 '시멘트 제조공정에서 배출되는 킬른더스트 재활용 방안연구(Recyling of Cement Kiln Dust as a Raw Material for Cement)'에서도 킬른더스트 발생량은 생산된 시멘트 클링커 톤당 54~200kg이라고 밝히고 있다. 

이처럼 막대한 양의 킬른더스트가 발생하지만, 그동안 시멘트업계는 킬른더스트를 시멘트 제조에 재투입하기 때문에 매립해야 할 제2의 부산물이 남지 않는다고 주장해왔다. 과연 그럴까? 

이수영 등의 논문에 따르면 킬른더스트는 알칼리성분과 염화물 함량이 높아 시멘트 소성로에 전량 재활용할 수가 없다. 이는 시멘트소성로 사용의 최대값을 초과하기 때문이다. 

차완호 등 아세아시멘트 제천공장 연구자들이 쓴 논문인 '시멘트 킬른 더스트의 유효 이용에 대한 고찰(2001)'에서도 “시멘트 제조공정에서 발생되는 킬른더스트는 배출가스에 포함된 비산분진을 집진한 것으로서 오늘날 현대의 설비에서는 대부분 시멘트 원료로 재투입되면서 일정량이 순환하는 시스템으로 구성되어 있으며, 그 순환은 공장에 따라 7~15%에 이르는 것으로 알려져 있다”고 분석하고 있다.

이는 킬른더스트를 소성로에 재투입하기도 하지만 그 양이 7~15%에 불과하다는 것을 시인하고 있는 것이다. 

최병성 기후재난연구소 상임대표는 "킬른 더스트는 폐하(PH)가 높고 염소함유량도 높아 발생량의 전부를 다시 소성로에 재투입 할 경우 킬른의 작동이 마비될 수 있기 때문에 절대로 전량을 재활용할 수는 없다"면서 "따라서 시멘트 공장들은 킬른에 영향을 주지 않을 정도의 일부만 재활용 하고 나머지는 폐기물로 처리한다"고 시멘트 회사의 재활용 주장을 일축한다. 

이수영 등의 연구논문 '시멘트 제조공정에서 배출되는 킬른더스트 재활용 방안 연구(Recyling of Cement Kiln Dust as a Raw Material for Cement)'에는 킬른더스트의 문제를 다음과 같이 설명하고 있다. 

“대체연료의 사용량 증가로 인해 킬른더스트의 독성 중금속 함량이 증가한다. 킬른더스트에 염소 함량이 높으면 재사용시 다양한 문제가 발생한다. 시멘트의 최대 염화물 함량은 0.1%인데, 킬른더스트에 함유된 염화물은 0.35~15.4%에 이른다. 염소는 부식성이 높아 시멘트에 다량 함유되면 철을 부식을 조장할 수 있다.”

킬른 더스트를 전량 그대로 재투입해 재활용 원료로 사용할 수 없다는 얘기다.

다만 킬른 더스트는 시멘트공장마다 사용하는 폐기물의 종류와 량이 다르기 때문에 성분도 각각 다르고 이에 따라 처리 기준도 시멘트 회사마다 다를 수 있어 재사용 비율의 차이는 있을 수 있다.

■ 환경부의 직무유기

환경부는 킬른 더스트의 발생량뿐만 아니라 시멘트공장들의 처리에 대해 조사조차 하지 않고 있다. 

지난해 국정감사에서 염소바이패스 발생량과 처리 결과를 감독해야할 환경부의 직무유기로 인해 쌍용C&E가 불법 매립을 자행해온 사실이 드러났던 것과 같은 상황으로 보인다.  

환경부는 시멘트 공장들이 폐기물을 처리해 주는 효자역할을 하고 있다는 이유로 시멘트 공장에서 발생하는 폐기물의 관리에는 손을 놓고 있다는 비난을 받아왔다. 킬른 더스트 감독 소홀 역시 역시 명백한 직뮤유기라 할 수 있다. 

미국 환경보호국(EPA)은 1980년 이후 시멘트 킬른 더스트의 인체 건강 및 환경에 대한 악영향을 밝혀냈고, 식품의약국(FDA)은 킬른더스트로 인해 환경 피해가 발생한다는 사실을 발견해 1993년 의회에 보고했다. 그 이후 의회는 EPA가 킬른더스트를 적절히 규제하는 체계를 정하도록 했다.  

이에 따라 EPA는 유해 폐기물을 소각하는 소성로의 킬른 더스트와 유해폐기물을 소각하지 않는 킬른 더스트의 관리를 위한 맞춤형 기준을 마련했다. 킬른더스트를 매립하는 경우의 매립지 관리와 폐쇄된 덮개가 있는 차량 운반, 임시 보관시 밀폐된 탱크, 컨테이너 등에 보관 등의 규정도 마련했다. 

그러나 대한민국 환경부는 지금까지 시멘트공장에 쓰레기 사용량을 증가시키기 위한 용역비용을 제공하는데만 골몰해왔을 뿐이다.

시멘트소성로에 쓰레기 소각으로 인해 유해물질 함량이 높은 강한 킬른 더스트가 발생하고 있음에도 불구하고 발생량과 처리에 대해 파악조차 하지 못하고 있는 실정이다. 

또 다른 해외 자료인 'Cement Kiln Dust (CKD): Potential Beneficial Applications and Eco-Sustainable Solutions'에도 킬른더스트가 시멘트 1톤당 15~20%가 발생한다고 나와 있다. 

이처럼 시멘트 킬른 더스트가 시멘트 생산량의 최대 20%까지 발생한다는 것은 해외 수많은 논문들이 공통적으로 지적하고 있는 사항이다.

이는 전 세계 시멘트공장의 동일한 현상으로, 문제는 최근 쓰레기 사용 증가로 킬른더스트 독성도 증가하고 있어 이에 대한 처리가 심각한 환경문제로 대두되고 있다는 것이다. 

 'burning hazardous wastes in cement kilns'이란 해외 보고서에 따르면 유해폐기물을 소각하는 소성로는 더 많은 량의 킬른더스트를 생성하며, 킬른더스트는 직경이 10mm미만으로 인간의 호흡 가능 범위로 폐렴, 흉막염, 기관지염, 천식 발병율을 증가시키며 조기 사망과도 연관 있다고 지적하고 있다. 

한편 연세대학교 서용칠 교수와 포항과학기술대의 공동 연구 논문인 'Hazardous Air Pollutants Emission Characteristics from Cement Kilns Co-burning Wastes'에 따르면 미국 EPA는 킬른 더스트를 특수 폐기물로 분류해 유해폐기물 규정에서 일시적으로만 제외했음을 적시하고 있다.

특히 킬른 더스트가 공기 중으로 방출되는 것을 통제하기 위해 EPA는 매립지, 운송수단, 등의 방출 방지 표준을 제안했다고 설명하고 있다. 

그러나 대한민국 환경부는 시멘트공장에서 유해물질 함유된 킬른 더스트가 얼마나 발생하는지, 어떻게 보관하고 있는지, 어떻게 처리하고 있는지 조차 파악하지 못하고 있다.

환경부가 시멘트 공정 폐기물 관리에 의도적으로 손을 놓고 있다는 의심이 드는 대목이다.

■ 시멘트회사들의 킬른 더스트 처리에 대한 공식 입장

시멘트업계는 엄청난 양의 폐기물을 소각하면서도 매립할 부산물이 남지 않는다면서 "킬른더스트는 시멘트원료와 같은 성상이므로 전량 재활용하는 원료이지 폐기물이 아니다. 원료를 폐기물로 처리하는 것은 시멘트를 버리는 것이나 마찬가지다. 이런 바보같은 짓을 왜 하겠는가?"라고 주장한다. 

과연 시멘트 업계의 주장대로 킬른더스트는 발생 전량이 소성로에 재투입돼 재활용되는 걸까?

앞서 지난 해 국정감사 때 시멘트 회사들은 염소더스트 발생 은폐 및 불법처리 의혹에 대해서도 시종일관 부인해 왔지만 국정감사 과정에서 발생 및 불법처리 사실이 확인되자 그제서야 발생 사실을 시인한 바 있다.

당시 쌍용c&e, 삼표시멘트 등의 시멘트 회사들은 시멘트 공정 과정에서 발생하는 지정폐기물인 염소더스트가 발생하지 않는다며 환경부에 발생사실을 은폐했었지만 결국 발생사실을 인정하고 국정감사장에 발생실적 보고서를 제출했다.

킬른 더스트 또한 시멘트회사들은 전량 재활용 연료로 사용되고 있다고 주장하고 있지만 실제로는 외부로 반출되고 있다. 강원도 한 시멘트 공장에서 킬른더스트를 저장하는 창고와 이를 운송차량으로 반출하고 있는 사실이 확인됐다. 

또 다른 명백한 킬른 더스트 반출 증거도 있다. 최근 제천시 소재 한 시멘트폐기물 재활용사업장에서 킬른 더스트를 토사와 혼합해 인근 골짜기에 무단 투기하고 있다는 제보를 받고 현장을 추적했다.

확인결과 시멘트 업계가 주장하는 킬른더스트가 전량 재활용 된다는 주장을 뒤짚는 증거가 적나라하게 드러났다.

■ 시멘트 업계 주장과 달리 불법 처리되고 있는 킬른 더스트

쌍용C&E, 한일현대시멘트, 아세아시멘트, 성신양회, 한일시멘트 공장이 위치한 인근 38번 국도(제천→영월 방향)변 의 ‘충북 제천시 내토로 1107’의 주유소 뒷편 개발행위 사업장에는 마치 소금광산을 연상케 하듯 흙과 섞인 하얀 가루들이 사업장 바닥을 뒤덮고 있었다.

마치 눈이 내려 앉은 모습이었지만 자세히 살펴보니 눈이 아니었다. 마치 염전의 소금밭처럼 작업장을 뒤덮고 있는 하얀 소금덩어리 같은 이 물질은 시멘트 공장에서 배출되는 염소더스트 또는 킬른 더스트와 흡사한 형태를 띄고 있다. 고농도의 염소 성분이 토양에 잔류하고 있다는 증거다.

겨울철 염화칼슘을 살포하면 아스팔트가 하얗게 변하는 현상처럼, 시멘트공장에서 배출한 고농도의 염소가 함유된 킬른 더스트가 흙과 섞여 나타나는 현상일 가능성이 높다. 

공익제보자에 따르면 이 사업장은 시멘트 공장에서 나온 킬른 더스트를 흙과 섞어 다른 곳으로 반출하고 있는데 작업은 주로 밤에만 이루어 지고 있다고 한다.

이렇게 킬른 더스트 혼합토사로 보이는 흙을 실은 차량은  작업장에서 불과 5km 남짓 떨어진 제천시 금성면 동막리 소재 한 사찰 옆 골짜기에서 버려지고 있었다.

이미 어마어마한 량의 킬른 더스트 혼합 토사로 보이는 가루가 골짜기를 가득 메우고 있다.

업체 관계자는 "골짜기를 매운 토사는 현대제철에서 나온 슬러그를 토사와 혼합한 성토제로 합법적으로 처리하는 것이다"고 했다가 "킬른 더스트를 흙과 5:5로 혼합해 성토제로 허가를 받은 것이다"고 말을 바꿨다.

즉, 골짜기를 매우고 있는 토사류는 시멘트 공장에서 배출된 킬른 더스트와 흙을 혼합해 만든 성토제라는 것으로 전량 시멘트 원료로 재활용된다는 킬른 더스트가 사실은 폐기물로 처리되고 있다는 결정적 증거다. 

제천시도 이날 현장 확인 요청에 따라 현장을 확인하고 골짜기를 메운 토사류의 시료를 채취했다. 조만간 시료분석결과가 나올 예정이다.   

■ 킬른 더스트를 흙과 섞은 혼합토는 재활용 가능한 자원인가?

폐기물관리법 시행규칙 [별표 5의3] 폐기물의 재활용 기준(제14조의3제1항 관련)에 따르면 토양이나 공유수면 등에 성토재·복토재·도로기층재·채움재 등으로 재활용하는 경우 ‘석탄재·연탄재·점토점결 폐주물사·무기성오니 또는 생활폐기물 소각시설 바닥재’를 재활용하는 경우로 규정하고 있다. 시멘트공장의 킬른 더스트는 재활용 항목에 없는 폐기물이다. 

이는 킬른더스트를 흙과 섞어도 성토제로는 사용할 수 없는 위해물질임을 규정한 것으로서 따라서 이를 성토제로 사용한 것은 명백한 폐기물관리법 위반이다.

또 폐기물관리법 제13조의3(폐기물의 재활용시 환경성평가)에 따르면 ‘재활용환경성평가기관으로부터 해당 폐기물의 재활용이 사람의 건강이나 환경에 미치는 영향을 조사·예측하여 해로운 영향을 피하거나 제거하는 방안 및 재활용기술의 적합성에 대한 평가를 받아야 한다’고 되어 있다. 

‘환경부령으로 정하는 규모 이상의 폐기물 또는 폐기물을 토양 등과 혼합하여 만든 물질을 토양·지하수·지표수 등에 접촉시켜 복토재·성토재·도로기층재 등 환경부령으로 정하는 용도 또는 방법으로 재활용하려는 자’는 환경성 평가를 받아야 한다는 것이다. 

업체는 킬른더스트를 흙과 5:5로 섞으면 성토재로 재활용이 가능하다고 주장하지만, 이는 폐기물관리법 제8조(폐기물의 투기 금지 등) 및 폐기물관리법시행규칙 별표5의3(폐기물재활용의기준) 위반이며 토양오염, 지하수오염 등을 초래해 환경범죄 등의 단속 및 가중 처벌에 관한 법률(약칭 환경범죄단속법)에도 저촉된다. 

결국 업체가 킬른 더스트를 흙과 섞어 성토제로 사용한 것, 이를 계곡에 무방비로 성토한 행위 등 일련의 행위는 모두 불법이라 볼 수 있다. 

■ 제천시는 왜 불법성토 허가를 내줬나?

이 작업장 소유 업체의 사업자는 두 개의 법인을 소유하고 있다.

한 법인은 시멘트폐기물재활용업을 받아 시멘트공장에서 발생하는 염소더스트 등의 폐기물을 처리하는 사업을, 또 한 법인은 개발행위 허가를 받아 주유소 뒤편 산의 토사를 파내 시멘트 공장 등에서 발생하는 킬른 더스트와 혼합하는 사업을 각각 맡고 있다.

킬른더스트와 토사를 혼합해 반출하기 위해 제천시로부터 폐기물처리업허가와 개발행위 허가를 받는 편법을 쓴 것으로 보인다.

그런데 제천시는 이 업체가 제철슬래그를 토사와 섞어 성토제로 사용하겠다는 허가신청을 승인했다. 폐기물관리법 상 제철슬래그를 토사와 혼합하는 경우 성토재로 사용할 수 없도록 한 규정을 무시한 채 허가를 내 준 것이다.

제천시가 이러한 불법적인 사안을 알고 허가를 내준 것이라면 불법을 공모한 것이되고 모르고 내줬다면 직무유기다. 어느 경우라도 제천시는 불법허가를 승인한 책임을 져야 할 사안이다. 

문제는 골짜기에 성토한 토사류 성분검사 결과 업체가 제천시에 신고한 제철슬래그일 경우 업체는 제천시로부터 허가를 받아 합법적으로 성토를 한 셈이 된다.

즉, 제철슬래그를 흙과 섞어 성토제로 사용할 수 없는 법 규정을 위반한 사실은 차치하더라도 적법하게 허가를 받아 성토제로 처리한 것은 별개인 문제이기 때문이다.

이 경우 제천시는 업체가 골짜기에 불법 성토한 어마어마한 량의 토사를 재처리 해야 하는 책임이 있고, 이에 소요되는 막대한 처리비용 또한 제천시가 부담해야 된다.

제천시가 허가 조건을 충족하지 않는 허가를 내준 경위 등 일련의 과정에 대한 철저한 조사와 수사기관의 수사가 반드시 이뤄져야 하는 이유다.

하지만 골짜기에 성토한 토사류 성분검사 결과 제철슬래그 외에 킬른 더스트 및 염소더스트 등의 폐기물을 흙과 혼합한 것으로 나타난다면 업체가 원상복구에 대한 책임을 져야 한다. 하지만 이 경우에도 제천시는 불법허가 승인 책임은 면할 수 없다.

그동안 얼마나 오랜시간, 얼마나 많은 양의 시멘트 킬른 더스트가 이와 같은 방법으로 불법 처리되었는지, 이 과정에서 환경 오염 문제는 없었는지 철저한 조사가 요구된다.