폐기물 재생 연료

업데이트 2026-07-20

폐기물 재생 연료(Refuse-derived Fuel, RDF) 또는 폐기물 유래 연료(Waste-derived Fuel, WDF)는 생활폐기물, 산업폐기물, 농업 잔재물 등 각종 폐기물을 가공하여 만든 연료를 말한다. 폐기물을 에너지원으로 재활용하는 대표적인 방식으로, 기체 연료(가스화), 액체 연료(열분해유), 고체 연료(고형 폐기물 연료)의 형태로 생산된다.

개요

폐기물 재생 연료는 매립 또는 소각되는 폐기물을 가공하여 연료로 전환함으로써 폐기물 처리 문제를 해결하고 화석 연료를 대체하는 데 목적이 있다. 주로 시멘트 가마, 발전소, 산업용 보일러 등에서 석탄이나 석유 등의 화석 연료를 대체하여 사용된다.

주요 유형

1. 고체 연료

RDF (Refuse-derived Fuel): 재활용이 어려운 플라스틱, 종이, 섬유, 목재 등 가연성 폐기물을 파쇄·건조·성형하여 만든 고체 연료.
SRF (Solid Recovered Fuel): RDF보다 엄격한 품질 기준에 따라 생산된 고급 고체 연료. 유럽에서는 EN ISO 21644 등의 표준으로 품질을 관리한다.
Bio-SRF: 폐목재, 산림 부산물 등 바이오매스 기반의 고형 연료.

2. 액체 연료

열분해유 (Pyrolysis Oil): 폐플라스틱, 폐타이어, 바이오매스 등을 열분해하여 얻은 액체 연료.
바이오오일 (Bio-oil): 유기성 폐기물을 열화학적 공정으로 전환한 액체 연료.

3. 기체 연료

합성가스 (Syngas): 폐기물을 가스화하여 생성된 수소(H₂)와 일산화탄소(CO) 혼합 기체.
바이오가스 (Biogas): 음식물쓰레기, 가축분뇨 등 유기성 폐기물의 혐기성 소화를 통해 생산되는 메탄 중심의 기체 연료.

생산 공정

폐기물 재생 연료의 생산은 폐기물의 종류와 목적하는 연료 형태에 따라 다양한 공정이 사용된다:

파쇄·분급: 폐기물을 일정 크기로 파쇄하고 금속, 유리 등 불연성 물질을 선별 제거.
건조: 수분 함량을 낮추어 발열량을 향상.
성형: 분말 상태의 원료를 펠릿, 칩, 브리켓 등 일정 형태로 압축 성형.
열분해: 무산소 또는 저산소 환경에서 가열하여 액체·기체 연료로 전환.
가스화: 고온에서 부분 산화시켜 합성가스 생산.
수열탄화: 고온·고압의 물을 이용하여 바이오매스를 탄화.

활용 분야

시멘트 산업: 석탄 대체 연료로 시멘트 가마에 투입.
발전: 화력발전소 및 열병합발전소의 보조 연료.
산업용 보일러: 스팀 및 열에너지 생산.
지속가능 항공유(SAF) 생산: 매립지 가스 등을 원료로 항공유 생산(한국화학연구원, 2026년 실증 성공).

장점

매립되는 폐기물의 양을 줄여 폐기물 처리 문제 완화.
화석 연료 의존도를 낮추고 에너지 안보에 기여.
온실가스 배출 감축 효과(특히 바이오매스 기반 연료).
폐기물 처리 비용 절감(기존 처리 대비 최대 90% 절감 사례 있음).

한계 및 과제

생산 및 활용 시설에 높은 초기 투자 비용 필요.
폐기물 내 중금속, 염소 등 유해 물질 관리 필요.
연소 시 다이옥신 등 유해 배출가스 제어 기술 요구.
폐기물의 성상 변동에 따른 연료 품질 편차.
모든 폐기물이 효율적으로 연료화 가능한 것은 아님.