개념 한 쪽
폐기물의 생물학적 처리와 산업 공정은 특정 온실가스를 배출하므로, 처리 유형별로 발생 가스와 산정 범위를 구분해야 한다. 배출량은 활동자료와 배출계수 및 GWP를 적용해 이산화탄소 상당량으로 환산하며, 외부에서 공급받는 에너지는 간접배출로 사업장 단위로 산정한다.
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출제기준 단원 「폐기물 처리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| GWP와 최고값 판단 | 1 | 특정 온실가스의 GWP와 '가장 높은 물질' 진술의 옳고 그름을 검증 |
| 시멘트·폐연료 산정 기준 | 1 | 바이오매스 제외와 폐연료 포함의 배출 산정 기준을 구분 |
| 생물학적 처리 대표가스 | 1 | 혐기성 소화에서 주로 발생하는 온실가스를 식별 |
온실가스 배출량 산정의 기본식은 활동자료(activity data)에 배출계수(emission factor)를 곱하여 산출한다는 원리로 이해해야 한다. 여기서 활동자료는 연료 사용량, 처리량 등 실제로 발생하거나 소비된 물리량을 의미하고, 배출계수는 단위 활동량 당 배출되는 온실가스량을 가리킨다. 따라서 정확한 활동자료 수집과 적절한 배출계수 선택이 산정의 핵심 요소가 된다.
온실가스 정량화 과정은 데이터 수집, 배출계수 선택이나 개발, 계산의 순서로 구성된다. 즉 활동데이터를 먼저 모으고, 그 활동에 대응하는 적절한 배출계수를 적용한 뒤 계산하여 배출량을 산출하는 단계로 이해한다. 프로젝트 개발이나 사업 기획 단계는 이 정량화의 범주에 포함되지 않는다.
폐기물의 생물학적 처리 방식에 따라 배출되는 주요 온실가스가 달라진다. 산소가 없는 상태에서 유기물을 분해하는 혐기성 소화과정에서는 메탄(CH4)이 주로 발생한다. 반대로 호기성 처리에서는 주로 이산화탄소(CO2)가 많이 생성된다. 따라서 처리 공정의 산소 조건을 통해 주요 배출 가스를 구분해야 한다.
온실가스의 지구온난화 효과는 GWP(지구온난화지수)로 비교하므로, 서로 다른 가스의 배출량을 이산화탄소 상당량(tCO2-eq)으로 환산한다. 이때 각 가스의 배출량에 해당 GWP를 곱해 합산하면 환산값을 얻는다. 또한 소비된 연료의 성격에 따라 바이오매스 연료는 탄소중립으로 처리되어 배출 산정에서 제외하고, 합성수지 등 화석계 기반 폐연료는 포함하여 산정한다.
외부에서 공급받은 열원(예: 스팀)의 간접배출량은 사업장 단위로 산정·보고한다. 전력과 달리 외부 스팀 공급의 경우 공급 경로와 사용처를 통합해 관리업체 사업장 전체의 소비량을 기준으로 간접배출을 계산하는 것이 원칙이다.
대표 계산 예시로 서로 다른 가스의 이산화탄소 환산을 보여준다. 예제로 아산화질소(N2O) 0.1톤, 메탄(CH4) 2톤, 이산화탄소(CO2) 15톤이 주어졌을 때, 각 가스의 GWP가 각각 310, 21, 1이라고 하면 환산 방법은 다음과 같다.
1) 아산화질소 환산량 = 0.1톤 × 310 = 31 tCO2-eq 2) 메탄 환산량 = 2톤 × 21 = 42 tCO2-eq 3) 이산화탄소 환산량 = 15톤 × 1 = 15 tCO2-eq
마지막으로 합계 = 31 + 42 + 15 = 88 tCO2-eq가 되어 전체 이산화탄소 상당량은 88톤이 된다. 이 계산은 각 가스에 해당하는 GWP를 곱한 뒤 합산하는 기본 공식을 따르므로, 산술 실수를 주의하여 단계별 결과를 확인하는 것이 중요하다.
배출량 산정 기본식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 문제는 배출량 산정 기본 개념 중 옳지 않은 설명을 찾는 문제이다. GWP 정의, 배출계수 의미, 고정연소의 매개변수(활동자료, 열량계수, 배출계수, 산화계수)는 모두 올바른 기술이다.
GWP 100년 기준 가장 높은 온실가스는 PFCs가 아닌 SF6(23,500)이므로 ③이 옳지 않다.
온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 시멘트 생산의 배출활동에 관한 설명으로 옳은 것은?
정답 ③ · 시멘트 생산 공정에서의 온실가스 배출은 크게 원료 중 탄산칼슘(CaCO3) 등이 분해되어 발생하는 공정 배출과 연료 연소에 의한 에너지 배출로 나뉩니다. 지침에 따르면 연료 중 목재와 같은 바이오매스(Biomass) 연료는 탄소 중립성을 인정받아 에너지 배출량 산정 시 제외해야 합니다.
바이오매스 연료는 탄소중립 인정으로 배출량 산정 제외, 합성수지 등 폐연료는 화석탄소 포함하므로 산정 대상이다.
온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 고형폐기물의 생물학적 처리유형 중 혐기성 소화과정에서 주로 발생되는 대표적인 온실가스는?
정답 ④ · 문제는 혐기성 소화과정에서 주로 발생하는 온실가스를 묻고 있다. 혐기성 소화는 산소가 없는 조건에서 미생물이 유기물을 분해하면서 주로 메탄과 이산화탄소를 생성하는 과정이므로 메탄이 대표적 온실가스이다.
혐기성 소화는 산소 없이 미생물이 유기물을 분해하여 메탄과 이산화탄소를 생성하는 과정입니다.
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