폐기물은 끝이 아니다: 수소로 이어지는 에너지 순환
대학생신재생에너지기자단 29기 임혜원
무분별한 폐기물, 결국 피해는 우리에게
길거리를 걷다 보면 인파 속을 떠도는 쓰레기, 한 곳에 방치된 쓰레기, 제대로 배출되지 않은 쓰레기들이 자연스럽게 눈에 들어온다. 익숙한 풍경처럼 보이지만, 이러한 폐기물은 결국 우리에게 큰 피해로 온다는 점을 간과해서는 안 된다. 무단 방치되거나 불법으로 버려진 폐기물은 악취와 먼지, 유해가스, 침출수 등을 유발하며 주민의 건강과 주거 환경에 심각한 영향을 미친다. 이에 따라 폐기물의 안전한 처리와 사전 예방의 중요성이 더욱 강조되고 있다.
[자료 1. 분리배출 되지 않은 폐기물]
출처 : pixabay
폐기물은 다양한 형태로 존재하는데, 그중 하수처리 과정에서 발생하는 슬러지, 인간 및 가축의 분뇨, 음식물 쓰레기, 동식물성 잔재물과 같이 쉽게 분해되는 쓰레기를 ‘유기성 폐기물’이라 한다. 이러한 유기성 폐기물을 방치할 경우 여러 환경 문제가 발생한다. 산소가 없는 상태에서 분해되면 메탄이 생성되는데, 이는 매우 강력한 온실가스로 작용하여 기후변화를 가속시킨다. 또한 황화수소와 암모니아가 발생하여 악취가 심각해지고, 폐기물에서 발생한 침출수가 땅, 지하수로 스며들어 토양과 수질 오염을 유발한다. 이러한 문제는 강수량이 많은 여름철에 더욱 심각해진다.
방치하면 피해, 활용하면 에너지: 바이오가스
그러나 유기성 폐기물은 우리에게 피해로만 다가오는 것이 아니다. 적절히 활용하면 친환경 에너지 자원으로 활용할 수 있다. 대표적인 사례가 바로 바이오가스다. 유기성 폐기물을 혐기성 조건에서 미생물이 분해하는 과정에서 메탄과 이산화탄소가 생성되며, 이 혼합가스를 바이오가스라고 한다. 방치될 경우 온실가스로 작용하던 메탄을 에너지원으로 활용하면 전기와 열을 생산할 수 있다. 바이오가스는 폐기물 처리와 에너지 생산을 동시에 달성할 수 있다는 점에서 큰 주목을 받고 있다.
[자료 2. 바이오가스 처리 공정]
출처: 수도권매립지관리공사
바이오가스가 생성되는 과정은 인간의 소화 과정과 유사하다. 음식을 섭취하고 씹는 과정처럼, 유기성 폐기물 역시 파쇄되고 이물질이 제거되는 전처리 과정을 거친다. 이는 미생물이 유기물을 보다 원활히 분해할 수 있도록 돕기 위한 단계이다. 이후 액상화된 음식물이 소화기관으로 이동해 분해되는 것처럼, 전처리된 유출수는 산소가 없는 환경인 혐기성 소화조로 이동해 발효와 분해 과정을 거치며 바이오가스가 생성된다. 이렇게 생성된 바이오가스를 정제하면 메탄 함량이 높은 바이오메탄(Biomethane)으로 전환할 수 있다. 바이오메탄은 기존 천연가스와 유사한 성질을 지녀 도시가스 대체 연료로 활용될 수 있으며, 발전을 통해 전기와 열을 생산하는 데에도 사용된다. 정제 과정에서 이산화탄소는 일반적으로 대기 중으로 배출되는데, 이는 화석연료 사용에서 발생하는 배출과는 성격이 다르다. 대기 중 이산화탄소는 식물의 광합성을 통해 다시 흡수되고, 이후 유기성 폐기물로 전환된 뒤 다시 배출되는 순환 과정을 거친다. 지구에서의 정상적인 탄소 순환으로 간주 결과적으로 탄소 중립 개념으로 여겨진다.
바이오가스에서 그린수소로
바이오가스는 수소를 생산하는 데에도 활용될 수 있다. 현재 수소 생산은 화석연료를 기반으로 한 그레이 수소에 중점적이다. 하지만 그레이 수소는 제조 과정에서 이산화탄소를 배출한다는 한계를 지닌다. 반면, 재생에너지를 이용한 수전해 방식의 그린 수소는 탄소 배출이 없다는 장점이 있지만, 높은 생산 비용으로 인해 경제성 확보가 어려운 상황이다.
이러한 가운데 바이오가스를 활용한 수소 생산은 대안으로 주목받고 있다. 바이오가스를 정제한 후 개질 공정을 거치면 수소를 생산할 수 있으며, 이 과정은 폐기물 기반 자원을 활용한다는 점에서 탄소 배출 부담을 줄일 수 있다. 또한 기존의 폐기물을 활용한 것이기 때문에 경제성 측면에서도 비교적 유리하다.
이 기술을 실제로 적용하고 있는 대표적인 기업이 현대자동차그룹이다. 현대자동차그룹은 수소 사업 브랜드인 HTWO를 중심으로 수소 생산부터 활용까지 아우르는 밸류체인을 구축하고 있다. 특히 수소 생산 분야에서는 ‘Waste to Hydrogen(W2H)’ 개념을 도입해 유기성 폐기물을 수소로 전환하는 기술을 개발했다. 이 과정에서 리포머(Reformer)라 불리는 현대로템의 수소추출기가 활용되며, 메탄과 수증기의 반응을 통해 고순도의 수소를 생산한다. 해당 설비는 하루 약 60톤의 폐기물을 처리하면서 500kg 규모의 수소를 생산한다. 이처럼 자원순환 기반의 수소 생산 기술은 다양한 유기성 폐기물들을 수소 에너지 원료로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 폐기물로 인한 환경 오염 문제를 동시에 해결할 수 있다는 점에서 의미를 가진다.
에너지 자원으로서 폐기물의 가치
우리 사회에 큰 피해를 끼치는 폐기물이지만 이 한 면만을 보고 이를 단순한 처리 대상으로만 분류하는 태도는 옳지 않다. 폐기물은 환경을 해칠 수도, 지킬 수도 있는 양날의 검이며, 어느 검을 선택할지는 결국 우리 인간의 책임과 몫이다. 폐기물을 무분별하게 버리고 방치하며, 각자의 책임을 회피하는 행위는 결국 그 피해가 배가 되어 우리에게 돌아온다. 순간의 편리함이 돌이킬 수 없는 재앙으로 이어질 수 있다.
하지만 시선을 달리하면, 폐기물은 또 다른 가능성을 지닌 자원이 된다. 특히 유기성 폐기물은 바이오가스를 거쳐 수소 에너지로까지 전환된다. 쓸모없다고 여겨지던 것들이 오히려 지구에 긍정적인 영향을 미치는 사회가 자연스럽게 자리 잡는다면, 우리는 세상의 모든 것을 더욱 가치 있게 바라보는 시선을 갖게 될 것이다. 그동안 무가치하다고 여겨온 것들이 과연 본질적으로 무가치한 것이었는지, 우리가 그렇게 규정해 온 것은 아닌지 되돌아볼 필요가 있다. 사람의 혈액이 순환하듯, 지구에서의 에너지 또한 순환해야 한다. 그 순환의 시작은, 폐기물을 바라보는 태도의 변화에서 비롯된다.
자원순환에 대한대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기
2. "[배터리 바이블] 폐기 이전의 순환: 배터리 공정 속 자원 재활용의 환경적 가치", 28기 남호정,
https://renewableenergyfollowers.org/ev-battery/?idx=169445180&bmode=view
참고문헌
[무분별한 폐기물, 결국 피해는 우리에게]
1) 이준영, "밀양 농지 성토 맡겼더니 폐기물 매립…복구 지연에 농민 분통", 연합뉴스, 2026.04.09,
https://www.yna.co.kr/view/AKR20260409082200052?input=1195m
[방치하면 피해, 활용하면 에너지: 바이오가스]
1) 김인성, "바이오매스는 폐기물?‧‧‧ “중요 자원 쓰레기화”", 환경일보, 2023.04.06, https://www.hkbs.co.kr/news/articleView.html?idxno=713317
2) 한국건설기술연구원, "친환경에너지 바이오가스란? 폐기물에서 에너지로!", 2025.07.01, https://blog.naver.com/feel_kict/223917599235
[바이오가스에서 그린수소로]
1) 강민혁, "쓰레기서 수소 생산..현대차, 인니 'W2H 프로젝트' 본격 추진", 포쓰저널, 2025.04.15, https://www.4th.kr/news/articleView.html?idxno=2083300
2) 최봉, "[돈 버는 탄소 중립 (33)] 바이오가스, 폐기물에서 출발한 에너지 전환", 뉴스투데이, 2026.02.18, https://www.news2day.co.kr/article/20260217500011
폐기물은 끝이 아니다: 수소로 이어지는 에너지 순환
대학생신재생에너지기자단 29기 임혜원
무분별한 폐기물, 결국 피해는 우리에게
길거리를 걷다 보면 인파 속을 떠도는 쓰레기, 한 곳에 방치된 쓰레기, 제대로 배출되지 않은 쓰레기들이 자연스럽게 눈에 들어온다. 익숙한 풍경처럼 보이지만, 이러한 폐기물은 결국 우리에게 큰 피해로 온다는 점을 간과해서는 안 된다. 무단 방치되거나 불법으로 버려진 폐기물은 악취와 먼지, 유해가스, 침출수 등을 유발하며 주민의 건강과 주거 환경에 심각한 영향을 미친다. 이에 따라 폐기물의 안전한 처리와 사전 예방의 중요성이 더욱 강조되고 있다.
[자료 1. 분리배출 되지 않은 폐기물]
출처 : pixabay
폐기물은 다양한 형태로 존재하는데, 그중 하수처리 과정에서 발생하는 슬러지, 인간 및 가축의 분뇨, 음식물 쓰레기, 동식물성 잔재물과 같이 쉽게 분해되는 쓰레기를 ‘유기성 폐기물’이라 한다. 이러한 유기성 폐기물을 방치할 경우 여러 환경 문제가 발생한다. 산소가 없는 상태에서 분해되면 메탄이 생성되는데, 이는 매우 강력한 온실가스로 작용하여 기후변화를 가속시킨다. 또한 황화수소와 암모니아가 발생하여 악취가 심각해지고, 폐기물에서 발생한 침출수가 땅, 지하수로 스며들어 토양과 수질 오염을 유발한다. 이러한 문제는 강수량이 많은 여름철에 더욱 심각해진다.
방치하면 피해, 활용하면 에너지: 바이오가스
그러나 유기성 폐기물은 우리에게 피해로만 다가오는 것이 아니다. 적절히 활용하면 친환경 에너지 자원으로 활용할 수 있다. 대표적인 사례가 바로 바이오가스다. 유기성 폐기물을 혐기성 조건에서 미생물이 분해하는 과정에서 메탄과 이산화탄소가 생성되며, 이 혼합가스를 바이오가스라고 한다. 방치될 경우 온실가스로 작용하던 메탄을 에너지원으로 활용하면 전기와 열을 생산할 수 있다. 바이오가스는 폐기물 처리와 에너지 생산을 동시에 달성할 수 있다는 점에서 큰 주목을 받고 있다.
[자료 2. 바이오가스 처리 공정]
출처: 수도권매립지관리공사
바이오가스가 생성되는 과정은 인간의 소화 과정과 유사하다. 음식을 섭취하고 씹는 과정처럼, 유기성 폐기물 역시 파쇄되고 이물질이 제거되는 전처리 과정을 거친다. 이는 미생물이 유기물을 보다 원활히 분해할 수 있도록 돕기 위한 단계이다. 이후 액상화된 음식물이 소화기관으로 이동해 분해되는 것처럼, 전처리된 유출수는 산소가 없는 환경인 혐기성 소화조로 이동해 발효와 분해 과정을 거치며 바이오가스가 생성된다. 이렇게 생성된 바이오가스를 정제하면 메탄 함량이 높은 바이오메탄(Biomethane)으로 전환할 수 있다. 바이오메탄은 기존 천연가스와 유사한 성질을 지녀 도시가스 대체 연료로 활용될 수 있으며, 발전을 통해 전기와 열을 생산하는 데에도 사용된다. 정제 과정에서 이산화탄소는 일반적으로 대기 중으로 배출되는데, 이는 화석연료 사용에서 발생하는 배출과는 성격이 다르다. 대기 중 이산화탄소는 식물의 광합성을 통해 다시 흡수되고, 이후 유기성 폐기물로 전환된 뒤 다시 배출되는 순환 과정을 거친다. 지구에서의 정상적인 탄소 순환으로 간주 결과적으로 탄소 중립 개념으로 여겨진다.
바이오가스에서 그린수소로
바이오가스는 수소를 생산하는 데에도 활용될 수 있다. 현재 수소 생산은 화석연료를 기반으로 한 그레이 수소에 중점적이다. 하지만 그레이 수소는 제조 과정에서 이산화탄소를 배출한다는 한계를 지닌다. 반면, 재생에너지를 이용한 수전해 방식의 그린 수소는 탄소 배출이 없다는 장점이 있지만, 높은 생산 비용으로 인해 경제성 확보가 어려운 상황이다.
이러한 가운데 바이오가스를 활용한 수소 생산은 대안으로 주목받고 있다. 바이오가스를 정제한 후 개질 공정을 거치면 수소를 생산할 수 있으며, 이 과정은 폐기물 기반 자원을 활용한다는 점에서 탄소 배출 부담을 줄일 수 있다. 또한 기존의 폐기물을 활용한 것이기 때문에 경제성 측면에서도 비교적 유리하다.
이 기술을 실제로 적용하고 있는 대표적인 기업이 현대자동차그룹이다. 현대자동차그룹은 수소 사업 브랜드인 HTWO를 중심으로 수소 생산부터 활용까지 아우르는 밸류체인을 구축하고 있다. 특히 수소 생산 분야에서는 ‘Waste to Hydrogen(W2H)’ 개념을 도입해 유기성 폐기물을 수소로 전환하는 기술을 개발했다. 이 과정에서 리포머(Reformer)라 불리는 현대로템의 수소추출기가 활용되며, 메탄과 수증기의 반응을 통해 고순도의 수소를 생산한다. 해당 설비는 하루 약 60톤의 폐기물을 처리하면서 500kg 규모의 수소를 생산한다. 이처럼 자원순환 기반의 수소 생산 기술은 다양한 유기성 폐기물들을 수소 에너지 원료로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 폐기물로 인한 환경 오염 문제를 동시에 해결할 수 있다는 점에서 의미를 가진다.
에너지 자원으로서 폐기물의 가치
우리 사회에 큰 피해를 끼치는 폐기물이지만 이 한 면만을 보고 이를 단순한 처리 대상으로만 분류하는 태도는 옳지 않다. 폐기물은 환경을 해칠 수도, 지킬 수도 있는 양날의 검이며, 어느 검을 선택할지는 결국 우리 인간의 책임과 몫이다. 폐기물을 무분별하게 버리고 방치하며, 각자의 책임을 회피하는 행위는 결국 그 피해가 배가 되어 우리에게 돌아온다. 순간의 편리함이 돌이킬 수 없는 재앙으로 이어질 수 있다.
하지만 시선을 달리하면, 폐기물은 또 다른 가능성을 지닌 자원이 된다. 특히 유기성 폐기물은 바이오가스를 거쳐 수소 에너지로까지 전환된다. 쓸모없다고 여겨지던 것들이 오히려 지구에 긍정적인 영향을 미치는 사회가 자연스럽게 자리 잡는다면, 우리는 세상의 모든 것을 더욱 가치 있게 바라보는 시선을 갖게 될 것이다. 그동안 무가치하다고 여겨온 것들이 과연 본질적으로 무가치한 것이었는지, 우리가 그렇게 규정해 온 것은 아닌지 되돌아볼 필요가 있다. 사람의 혈액이 순환하듯, 지구에서의 에너지 또한 순환해야 한다. 그 순환의 시작은, 폐기물을 바라보는 태도의 변화에서 비롯된다.
자원순환에 대한대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기
1. "소형 폐가전도 무료 수거... 마지막까지 책임지는 생산자", 29기 김민주, https://renewableenergyfollowers.org/environmental-policy/?idx=170407159&bmode=view
2. "[배터리 바이블] 폐기 이전의 순환: 배터리 공정 속 자원 재활용의 환경적 가치", 28기 남호정,
https://renewableenergyfollowers.org/ev-battery/?idx=169445180&bmode=view
참고문헌
[무분별한 폐기물, 결국 피해는 우리에게]
1) 이준영, "밀양 농지 성토 맡겼더니 폐기물 매립…복구 지연에 농민 분통", 연합뉴스, 2026.04.09,
https://www.yna.co.kr/view/AKR20260409082200052?input=1195m
[방치하면 피해, 활용하면 에너지: 바이오가스]
1) 김인성, "바이오매스는 폐기물?‧‧‧ “중요 자원 쓰레기화”", 환경일보, 2023.04.06, https://www.hkbs.co.kr/news/articleView.html?idxno=713317
2) 한국건설기술연구원, "친환경에너지 바이오가스란? 폐기물에서 에너지로!", 2025.07.01, https://blog.naver.com/feel_kict/223917599235
3) 현대건설, "[현대건설 백과사전 Vol.9] 쓸모 없는 폐기물의 변신! 친환경 에너지 ‘바이오가스’", 현대건설 뉴스룸, 2023.12.05, https://www.hdec.kr/kr/newsroom/news_view.aspx?NewsSeq=904
[바이오가스에서 그린수소로]
1) 강민혁, "쓰레기서 수소 생산..현대차, 인니 'W2H 프로젝트' 본격 추진", 포쓰저널, 2025.04.15, https://www.4th.kr/news/articleView.html?idxno=2083300
2) 최봉, "[돈 버는 탄소 중립 (33)] 바이오가스, 폐기물에서 출발한 에너지 전환", 뉴스투데이, 2026.02.18, https://www.news2day.co.kr/article/20260217500011