한국에서는 지난 9년간 매년 평균 약 717,976대의 차량이 폐차되었으며, 이 중 약 643,309대가 스크랩 처리 되는 것으로 통계로 파악되고 있으며, 이는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 한국 정부는 10%의 에너지 회수를 포함, 폐차로부터의 자원 회수율 목표 95%를 기준으로 제시하고 있지만, 한국의 폐자동차 처리 및 금속 재활용을 위한 산업 기반은 다른 선진 국가들과 비교할 때 아직은 초기 단계이다.
기존에는 한국을 포함하여 많은 국가의 슈레더 업체들이 금속 재활용 생산품의 많은 부분을 저가에 중국으로 수출해 왔다. 하지만 2018년 1월부터 수입 허가 요건에 폐기물의 순도를 규정한 수입 규제 조치가 시행되면서, 중국으로의 스크랩 수출은 어려워진 상태이다. 오늘날, 한국에서 생산되는 폐자동차 및 혼합 금속 스크랩의 대부분은 전기로 투입용으로 제강사에 판매되거나 2차 재활용 업체에 판매되어 추가 선별 및 처리되고 있다.
조사에 따르면 2016년 기준 국내에는 총 547개의 폐자동차 처리 업체가 등록되어 있으며, 이중 폐자동차 슈레더를 보유한 업체는 13개사에 불과하며, 이 13개의 슈레더 중 일부도 현재 가동 중단 상태이다. 더군다나 이들 업체들은 대부분 슈레더 이후 공정에 풍력선별기, 자력선별기 그리고 와류선별기 등의 전통적인 공정만을 사용하고 있어, 폐자동차에서 고순도의 자원을 최대한 회수하는 유럽 업계와는 달리 그 효과가 매우 제한적이다.
한국 정부는 폐자동차 자원 회수를 독려하는 전기전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법령을 제정하여 운영하고 있지만, 아직까지 그 효과는 미미한 수준이다. 슈레더 업체에 대한 보조금 지급 제도도 없어, 슈레더 업체들을 폐자동차에서 더 많은 자원을 회수하도록 유인할 방법도 마땅치 않은 상황이다. 이러한 배경에서 한국의 슈레더 업체들은 폐자동차 자원회수를 강화하기 위하여, 폐자동차의 회수와 처리를 위한 기반 시설 확충과 함께, 폐자동차의 재활용을 지원할 수 있는 제도적 장치 마련을 요구하고 있다.
기반시설과 제도적 장치의 미비에도 불구하고 정부 통계에 따르면 폐자동차의 재활용율은 86%에 달하고 있다. 하지만 이 수치는 실제보다 과대 집계되었다는 것이 업계의 일반적인 인식이다.
복잡한 투입물질
폐자동차 및 슈레더에 반입되는 혼합 금속은 철, 비철금속과 함께 플라스틱, 폼, 고무, 유리, 섬유, 카펫, 자기류, 그리고 종이 등의 매우 다양한 물질의 복합체이다. 철과 비철금속을 제외한 나머지 물질은 자동차 슈레더 잔재물로 (ASR) 분류된다.
오늘날, 한국의 슈레더 업체들의 폐자동차 재활용 공정은 자력선별기를 이용하여 철 스크랩 회수에 집중되어 있으며, 비철금속이나 비금속 물질의 회수는 제한적으로 이루어지고 있다. 하지만 폐자동차에서 회수할 수 있는 비철금속에는 매우 높은 판매가격을 가진 알루미늄, 구리, 마그네슘 등의 고급 비철금속이 있다는 점에 주목할 필요가 있다.
대부분의 국내 폐자동차 슈레더 운영 공정은 이러한 비철금속을 와류선별기 혹은 수선별에만 의존하여 회수하거나, 혼합 금속을 낮은 가격에 2차 재활용 업체 판매하고 있다. 이로 인해 소중한 비철금속의 회수율이 유럽에 비해 현저히 낮은 수준이다.
이러한 전통적인 선별 공정에는 그 한계가 분명히 존재하며, 이러한 방법을 통해 선별한 비철금속의 순도 및 가치도 낮은 단계이다. 제한적인 선별물질 판매처와 매립 제약으로 인하여(한국에서는 최종 비활성물질만 매립이 가능하다), 폐자동차안의 대량의 비철금속이 최종 잔재물에 포함되어 소각의 대상이 되고 있으며 이는 슈레더 업체에게 비용 부담이 되고 있다.
하지만, 슈레더 업체들이 폐자동차로부터 안정적인 품질의 선별 물질을 지속적으로 생산하는 것이 가능해진다면, 폐자동차로부터 회수한 자원의 시장 판매 가격을 제고하고, 한국 내수 시장에서 그리고 수출 시장에서 판매 기회를 창출하여 폐자동차 재활용율을 정부의 목표치인 95%에 근접하도록 제고하는 것이 가능할 것이다.
유럽의 선진 사례로부터의 학습
바로 이 점이 지난 15-20년간 유럽연합이 정한 높은 폐자동차 재활용 기준을 달성하기 위하여 고도의 선별 기술에 투자해 왔던 유럽 슈레더 업체로부터 배울 점이다. 유럽연합의 폐자동차 처리 지침은 모든 폐자동차에 대하여 무게 기준 95% 이상의 재사용 및 재활용을 의무화하고 있다. 모든 유럽연합 국가들은 이러한 기준이 달성되도록 폐자동차의 수집, 처리와 재활용 과정을 관리 감독할 책임이 있다.
대부분의 유럽연합 국가들은 현재 이러한 기준을 달성하기 위해 필요한 폐자동차 수집 및 재활용 기반 시설이 마련되어있다. 유럽의 슈레더 업체들과 금속 재활용업체들은 폐자동차로부터 수집한 비철금속을 자체 처리하여 순도를 높여 직접 시장에 판매할 수 있도록 기존의 기계적인 처리공정에서 나아가 센서 기반 선별 장비에 대한 집중적인 투자를 집행하였다. 이러한 투자에 힘입어 유럽의 슈레더 업체들은 회수된 금속을 재처리 업체에 보내지 않고 자체적으로 고순도화 함으로써 비용을 절감하고 품질을 극적으로 제고하여 시장에서 최고 품질을 인정받아 최고 수준의 가격에 판매를 순조롭게 진행 중이다.
오늘날 유럽에서, 폐자동차에서 회수되는 철과 비철금속은 거의 전부 회수되어 재활용 되고 있으며 자동차 슈레더 잔재물(ASR)은 추가 선별을 통해 에너지원으로 활용되고 있다. 이를 통하여 유럽 연합은 재사용과 재활용 95% 목표로 성실하게 전진하고 있다.
알루미늄 업그레이드
최근 센서 기반 선별 기술의 도입으로 얻을 수 있는 부가가치의 예를 잘 보여 주는 것이 폐자동차 회수 알루미늄의 고순도화 작업이다. 폐자동차에서 발생하는 가장 많은 비철금속 스크랩의 종류는 알루미늄이며, 최근 몇 년간 알루미늄 수요는 꾸준히 증가하여 왔으며 수요 증가는 향후 20년간은 지속될 것으로 예상되고 있다. 자동차 경량화에 대한 수요가 알루미늄 수요를 꾸준히 견인하고 있으며, 특히 전신재 알루미늄 합금(wrought alloy)을 사용하는 전기차의 비중이 늘고 주조재 알루미늄 합금(Cast alloy)을 사용하는 내연기관차의 비중이 줄면서 산업의 중심이 전신재 알루미늄으로 빠르게 이동하고 있다.
특히 최근까지도, 마그네슘과 알루미늄-플라스틱 복합체는 알루미늄과 섞여 회수됨에 따라 알루미늄 회수물의 품질을 저하하고 판매 가격 제고를 막는 요인이 되어 왔으며, 이는 유럽도 마찬가지였다. 따라서 슈레더 업체의 과제는 어떻게 하면 조르바(Zorba, 폐자동차 혹은 가전제품 처리공정에서 와류선별기를 통해 발생하는 혼합 비철 금속 스크랩)에서 회수되는 알루미늄 스크랩을 용해로에 즉시 투입 가능한 수준의 고순도 고품질의 알루미늄을 안정적으로 생산하는가 하는 것이었다. 조르바는 주로 알루미늄과 알루미늄 합금으로 구성되며, 이 중에는 구리, 황동, 아연 등의 중금속도 상당량이 함유되어 있다.
용해로에 바로 투입 가능한 수준의 고품질 고순도의 프리미엄 알루미늄을 선별하기 위해서는 알루미늄에서 알루미늄-플라스틱 복합체와 플라스틱, 마그네슘 그리고 알루미늄 합금을 제거해야만 한다. 이러한 선별 작업을 위해서는 보다 진보된 선별 기술이 요구되며, 최근 톰라소팅의 엑스트렉트(X-TRACT) 장비를 통해 이러한 작업을 수행하고 있다. 톰라소팅의 엑스트렉트 장비는 관련산업에 이용 가능한 가장 진보되고 안정적인 X-Ray 기술을 채택하여, 마그네슘 비율 0.5% 미만의 프리미엄 알루미늄 스크랩 선별을 가능하게 하였다. 또한 이 기술을 이용하여 현재 유럽에서는 나아가 폐자동차 물질에서 전신재 알루미늄 합금과 주조재 알루미늄 합금이 분리 가능하며, 이는 기존의 기술로는 불가능했던 일이다.
슈레더 업체로서 99% 순도 이상의 프리미엄 재활용 알류미늄 제품을 생산할 수 있다는 것은 한국내, 그리고 세계 각지의 알루미늄 생산업체로의 판매가 가능하다는 의미로서, 이러한 기술을 기반으로 슈레더 업체는 세계 각지로의 사업 확장을 기대할 수 있다. 고도의 선별 기술을 통하여 고품질 고순도의 제품을 지속적으로 그리고 안정적으로 생산할 수 있는 운영 업체는 보다 장기적이고 신뢰할 수 있는 거래선 확보가 가능해진다.
미래를 지향하며
한국은 아직 유럽과 같은 강력한 재활용 기준이 규제되고 있지는 않지만, 이는 조만간 새로운 제도와 법률이 소개되면서 유럽의 방향으로 전개될 가능성은 너무도 자명하다. 국내의 슈레더 운영 업체도 현재 유럽의 실정과 같이 고도의 센서 기반 선별 기술을 도입하여 보다 많은 종류의 소중한 자원을 지속적으로 높은 품질 및 높은 순도로 생산이 가능해지면, 이를 통하여 내수는 물론 그리고 수출 시장에서도 판매 확대를 기대할 수 있다. 이와 같이 국내의 슈레더 운영 업체도 궁극적으로는 보다 진보된 슈레도 공정을 구축해나갈 것이며, 한국 정부가 폐자동차 재활용과 관련된 제도를 정비하고 재사용 및 재활용율을 95% 까지 높이기 위한 정책을 집행해 감에 따라, 센서 기반 선별 기술이 향후 한국 금속 재활용 업계에서 중요한 주제가 될 전망이다. 또한 이러한 이미 유럽에서 검증된 최신 자동 선별 기술을 먼저 도입하는 업체들이 한국의 슈레더 및 금속 재활용 시장에서 미래에 보다 우월한 지위를 확보하는 것은 너무도 자명하다.