
불소계화합물의 일종인 냉매는 기후·생태계 변화유발물질로서 누설될 경우 대부분 오존층을 파괴하거나 공기 중 산소와 결합 해 kg당 1,000배 이상의 이산화탄소를 장기간에 걸쳐 발생시키게 된다.
대표적인 기후·생태계 변화유발물질은 염화불화탄소(CFCs), 수소화염화불화탄소(HCFCs), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFC), 육불화황(SF6)으로서 국제 사회는 1990년대 오존층을 직접 공격하는 ODP(오존층파괴지수: Ozone Depletion Potential)와 GWP(지구온난화지수: Global Warming Potential)가 높은 냉매규제를 시작했다.
그동안 전 세계는 1989년 몬트리올의정서를 통해 CFCs(1세대)를, 1997년 교토의정서로 HCFCs(2세대)를, 최근 파리협약에 따른 키갈리 개정의정서로 HFCs(3세대)를 규제하기 시작했다.

<그림1. 냉매의 종류와 역사>
HFCs(3세대)규제 계획이 수립돼 실행 중인 선진국들을 제외한 개도국에서는 아직까지 HCFCs(2세대)의 퇴출이 끝나지 않았으며 키칼리개정의정서 이후 HFCs(3세대)에 대한 규제도 곧 시작된다.
우리나라는 개도국 지위로 분류돼 규제 일정이 늦어졌지만 국내에서도 일부 제품 및 장비에서는 친환경적 대체물질을 일부 적용하고 있으며, 기후ㆍ생태계 변화유발물질에 대한 온실가스 통계량, 온실가스 저감정책의 현황 및 향후계획 등 엄격한 관리 필요성을 느끼고 있다.
기후·생태계 변화유발 물질임과 동시에 이산화탄소와 비교하여 지구온난화에 1만 4천배 이상 영향을 미치는 CFCs, HCFCs 등의 사용을 줄이기 위하여 대체물질 기술 개발 및 제도적 보완책이 시급한 실정이다.
현재 특정물질 수입·수출 쿼터 및 CFCs 및 HCFCs 관련 오존층보호법의 사용합리화 측면에서의 관리는 산업부 및 한국정밀화학산업진흥회에서 주관하며 사후 폐냉매 회수·처리는 환경부 업무로서 국내에 잔존되어 유통되는 냉매의 생애주기 관리·감독이 부재하다.
대기환경보전법에서 냉매의 회수·처리를 관리하고 있으나 저압냉매가 빠져있어 관리의 사각지대에 놓여있다. 저압냉매는 몬트리올의정서 규제대상으로 생산·수입은 제한되고 있으나 이미 사용 중인 물질에 대한 제대로 작동되는 관리제도가 없어 무분별한 누출·배출이 일어나고 있다. 국내 잔존량을 파악할 수 없는 구조다. 대기 중 누출되고 있는 불소계온실가스 CFC, HCFC, HFC, PFC, SF6 등의 관리·감독이 이루어질 수 있는 제도 개선이 필요하다.
우리나라의 불소계 온실가스 물질의 실보유량 통계
몬트리올프로토콜에 의한 규제을 시행하는 기간 2001년에서 2010년 10년간 수출입 통계에 따른 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 32만 톤으로 이산화탄소 환산톤 387백만 톤에 해당된다.
주로, 냉매와 발포제로 사용되었던 염화불화탄소(CFCs), 수소화염화불화탄소(HCFCs)와 소화약제 할론계열, 일부 수소불화탄소(HFCs) 이였다.

<그림2.CFCs, HCFCs 및 HFCs 사용량 (2001-2010년 기준)>
이후 2011년에서 2020년 10년간 수출입 통계에 따른 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 38만 톤이다. 이 중 불소계 온실가스물질의 잔존량(실보유량)은 국내생산 및 수입량에서 수출량을 제외한 31만 톤으로, 이는 이산화탄소 환산톤 716백만 톤으로 추정된다. ODS물질의 사용을 제한하며 GWP물질의 사용량이 늘었다.

<그림3.잔존 ODS물질과 GWP물질 총량 (2011-2020년 기준)>
위의 자료에서 ODS물질을 줄이기 위한 대체물질로 HFCs를 전환 사용한 것은 증명 되었다.
뿐만 아니라, 가정과 산업경제 규모의 성장률을 고려하면 최소 성장률 만큼의 대체물질 HFCs의 사용량을 줄였다는 추정도 가능하다.
그러나 GWP물질의 사용증가로 통계에서와 같이 약 2배의 온실가스를 대기로 배출했음을 알 수 있다.
ODS물질인 수소염화불화탄소(HCFCs, 2세대)는 주로 냉매 外 에어로졸, 발포제, 소화약제, 세정제 사용된다.
냉매로는 47%가량 소비(2019년 기준)하며 년간 소비량은 9,095톤이다.

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HCFC 용도별 물질별 사용현황 (톤) | HCFC 물질별 소비실적 (톤, ODP환산톤) |
그러나 3세대인 HFCs를 합하면 국내에서 수입·생산돼 적용되는 양은 년간 대략 3.5만 톤이며 이를 CO₂톤으로 환산하면 약 6,300만 톤이다. 우리나라 2018년 온실가스 총배출량은 727.6백만톤CO2eq이다. 한 해 배출량 중 9%에 달한다.
이 중 수출량을 제외한, 국내에서 소비(판매)되는 불소계 온실가스물질은 3.1만 톤이다. 이는 2030 NDC(2018년 대비 2030년 온실가스 감축목표) 291.0백만 톤CO2eq의 19%이다.

<표1.환경공단 자료 및 수출입통계활용 재구성>
폐냉매 회수 실태
2020년 10월 국감자료(안호영 국회의원실)에서 불소계 온실가스는 생산 대비 회수(양)실적은 0.84% 291톤에 그치고 있다.

<표2.안호영 의원실. 2020년 10월 국감 자료, 21년 9월 기준 환경공단자료 재구성>
국내 자동차관리법상 등록된 자동차에 충전된 온실가스 냉매 충전량은 약 1.5만 톤(온실가스 1,950만 톤 CO2eq.) 추정된다. 이는 자동차의 대형 고급사양 소비 트렌트를 고려하여 보수적으로 차량 1대 당 평균 냉매 충전량은 630g 및 2020년 기준 자동차관리법 상 국내 등록된 차량 총 2,436만 대를 고려하였다.

<표3.`20년 12월 기준 국내 차량등록현황>
이 가운데 2020년 기준 자동차는 95만 대가 폐차 되었다. 『폐냉매 안전처리(적정회수 및 재사용)를 위한 제도마련 연구-2011』 및 『폐승용차로 부터 온실가스 냉매인 HFC-134a의 탈루배출계수(잔류율)와 인벤토리 산정에 대한 연구』에서 회수 가능한 폐냉매량을 추정하기 위해 당해 년도의 폐차 대수에서 수출비율 10% 및 약 20만대 가량의 승합, 대형 차량의 폐차시 냉매회수는 법적 관리대상이 아니므로 이를 제외한 폐차 대수에서 평균 냉매 회수량 313g을 적용하여 산정하면 최소 약 216톤의 냉매(온실가스 28만톤 CO2eq.)가 회수되어야 한다.
그러나, 20년도 회수량은 77톤으로 폐자동차재활용 공정에서 년간 22.6천 톤의 온실가스가 대기로 방출되었다고 추정한다.

<표4.20년 기준 지역별 폐차통계 재구성>
자동차 外 냉매를 사용하는 전기전자제품 냉장고, 김치냉장고, 정수기, 에어컨 등의 보급(유)대수을 확인할 수가 없어 사용 중인 가전제품의 온실가스 냉매보유 총량 및 통계가 없다.
가정용 냉장고에는 약 176g의 냉매가, 정수기에는 40g의 냉매가, 에어컨에는 1.5kg의 냉매가 충전되어 있으므로, 폐가전의 발생대수로부터 온실가스 폐냉매 회수가능량과 회수량을 산출하고자 한국전자제품자원순환공제조합 및 한국환경공단에게 자료를 요청하였으나 한국전자제품자원순환공제조합 논문자료에 2019년 기준 폐전자제품에서 87톤의 폐냉매를 회수한 결과만 통보 받았다.
「전기·전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률」 제15조, 제16조의 4에 의거 폐전기·전자제품 재활용의무 생산자와 판매업자의 회수·재활용 의무 대행 및 자원순환을 위한 연구·개발 등을 목적으로 설립된 한국전자제품자원순환공제조합 및 회원사의 2020 Annual Report에서는 냉장고 55,118톤, 에어컨 1,628톤 처리실적으로 2019년 기준 폐전자제품에서 87톤의 폐냉매를 회수한 결과 CO2 120만톤 865만 그루의 소나무를 심은 효과라고 홍보를 하고 있으나, 폐가전 에어컨 및 냉장고 정수기등의 온실가스 폐냉매회수 목표 및 실적관리등의 현황자료는 부재하다..
의무 이행연도 | 제품군 | 출고·수입량(kg) | 의무량 | 재활용량(kg) |
2020년 | 계 | 1,189,491,510.38 | 368,765,106.96 | 397,901,190.21 |
온도교환기기 | 653,985,462.93 | 201,549,036.04 | 207,776,303.03 |
디스플레이기기 | 64,923,068.17 | 20,283,082.41 | 28,982,743.45 |
통신·사무기기 | 49,996,059.40 | 15,619,627.71 | 19,161,813.51 |
일반 전기·전자제품 | 420,586,919.88 | 131,313,360.80 | 141,980,330.22 |
2019년 | 계 | 1,045,565,776.89 | 340,956,165.26 | 335,471,240.87 |
대형기기 | 763,268,599.87 | 248,154,912.79 | 241,089,022.02 |
통신·사무기기 | 69,709,653.62 | 22,938,051.71 | 22,428,705.66 |
중형기기 | 89,603,251.97 | 29,395,066.62 | 32,244,890.91 |
소형기기 | 122,984,271.43 | 40,468,134.14 | 39,708,622.28 |
2018년 | 계 | 990,166,109.97 | 311,335,665.77 | 322,751,790.04 |
대형기기 | 734,397,031.89 | 230,260,386.85 | 233,531,880.20 |
통신·사무기기 | 70,568,629.38 | 22,369,284.42 | 21,504,384.73 |
중형기기 | 74,032,684.61 | 23,467,342.70 | 29,886,546.31 |
소형기기 | 111,167,764.09 | 35,238,651.80 | 37,828,978.80 |
<표5.21년 9월 기준 한국환경공단 전기·전자제품 군별 재활용의무이행 실적>
구분 | 냉매회수량(kg) | CFC-12 | HFC-134a | HCFC-22 | HFC-410a | 총계 | 19년 | 17,421 | 45,660 | 18,763 | 5,347 | 87,191 | 18년 | 19,400 | 40,638 | 10,758 | 5,935 | 76,731 | 17년 | 21,123 | 37,678 | 9,265 | 6,626 | 74,692 | 16년 | 25,604 | 33,359 | 7,723 | 1,685 | 68,371 | 총계 | 83,548 | 157,335 | 46,507 | 19,593 | 306,985 |
<표6.21년 기준 한국전자제품자원순환공제조합 연도별 냉매종류에 따른 냉매회수량 (kg) 요약> |

<표7.21년 기준 한국전자제품자원순환공제조합 "재활용 실적관리시스템" 및 한국환경공단 "환경성보장제" 폐냉매 회수 실적> |
『폐냉매 안전처리(적정회수 및 재사용)를 위한 제도마련 연구-2011』에서는 2009년 기준으로 폐냉장고로부터 회수가능한 폐냉매량은 80톤, 에어컨 폐기에 따른 냉매 배출량을 420톤으로 추정하고 있다.
폐가전은 생산자책임재활용(EPR)제도를 적용하고 있으나, 폐가전에 들어있는 온실가스 폐냉매의 회수목표는 어디에서도 없으며, 더군다나, 제조사가 온실가스 폐냉매를 EPR한 실적이 전무하고 오존층 파괴물질 및 지구온난화물질을 처리할 의지가 전혀 없다.
그러나, 일본 및 유럽은 자동차 가전 제조사가 온실가스 폐냉매 처리비용을 부담하고 생산자가 책임재활용(EPR)을 하고 있다.
뿐만 아니라, 2009년 냉동공조기류 전체 냉매보존량은 34,231톤으로 연간 보충량을 4,129톤으로 추정. 폐기할 경우, 2009년도의 연간 보충량의 1/5인 약 800톤의 폐냉매가 배출되는 것으로 추정하고 있다.
폐기물관리법에 따라 지방자치단체에 신고된 폐냉매물질의 연간 처리(재활용 및 처분)실적을 분석한 결과, 앞서 기술한 분야별 회수가능 폐냉매량의 27%가량에 불과하였다.

<표8.연도별 폐냉매물질 처리실적>
폐냉매물질의 회수율을 높이기 위해 환경부 및 지방자치단체는 제품군별 회수가능량을 바탕으로 회수율이 일정 비율에 미달할 경우 폐냉매의 누설, 불법처리, 불법사용 등 적법하지 않게 처리되고 있는지 확인이 필요할 것이다.
또한, 폐냉매물질 처리업체의 처리량을 분석한 결과 처리량의 90%가량은 재활용의 방법으로 처리되었고 10%가량은 소각 및 분해반응의 방법으로 처분되었다고 보고되어있다.
해당 처리방법으로 적절하게 처리되었는지 관리감독하기 위해, 재활용된 냉매의 판매실적을 보고받고, 처분된 실적을 확인하기 위해 처분에 소요되는 에너지(전기, 가스 등)의 사용량을 보고하는 것을 의무화 하여야 할 것이다.
보충용 냉매 사용실태
『폐냉매 안전처리(적정회수 및 재사용)를 위한 제도마련 연구-2011』에서 2009년 냉동공조기기의 년간 냉매 보충량은 보존량의 약 16~17% 정도인 년 4,100여 톤으로, 냉매 보존량 34,230여 톤 중 HCFCs가 25,000톤으로 전체 냉매량의 72%를 차지하고, HFCs는 9,000여 톤 내외로 추정하고 있다.
2020년 기준 보충용으로 사용하는 재충전금지 일회용 냉매용기는 년 간 110만개(16,295톤)이다. 사용 중 냉매가 누출 되여 보충용으로 사용하기 때문에 일회용 냉매 충전량은 대기 배출량과 동일하다.
이를 이산화탄소 환산톤으로 3,136만 톤이다. 2018년 대한민국 온실가스 총배출량(727.6백만 톤)의 4.3%에 해당한다. 뿐만 아니라, 일회용 냉매용기 내 잔여냉매를 개당 평균 약 0.7kg 고려하면 재생냉매 할 수 있는 약 773톤(이산화탄소 환산톤 216만 톤)이 회수처리가 되질 않고 대기로 버려지고 있다는 사실이다.
냉매 보충량이 2009년 대비 2020년 4.2배 증가 한 것은 냉공조기기류 산업의 성장을 추정할 수 있다.
뿐만 아니라, 사용 완료한 일회용 폐냉매 용기의 처리의 주체는 엘지전자, 삼성전자, 케리어등 일부 제품 제작사는 사업장일반폐기물 배출자에 해당하며, 그 외는 생활계 폐기물이므로 지차단체장이 처리의 의무가 있으나 적정처리하고 있는 지자체는 한 곳도 없다.
현재 일회용 냉매용기는 연 간 삼성전자는 연간 7.8만개를 사용하고 엘지전자는 연간 6만개를 케리어는 1만개를 사용하고 있으나, 배출자 신고후 적정처리 하는 업체는 엘지전자에 불과했다.

<그림4.한국가스안전공사 정보공개청구 연간 재충전금지 일회용 냉매충전 데이터>
냉매 품질관리 실태
기후·생태계 변화유발물질 폐냉매는 고압가스(냉매)로서 대기에 방출되면 위험할 뿐만 아니라 사용 중 가연성 위험도 있는 물질이다.
폐냉매가 순환자원으로서 폐가스처리업 폐기물재활용업과 처분업의 허가를 주무관청에서 7~8년 전부터 5~6개소에 허가하였지만 재생냉매 품질검사 및 처분업 폐기물처리시설의 국제적인 규정에 부합하는지 기준 및 점검이력 찾아보았으나 또한 없었다.
그러나, 한국가스안전공사에서는 고압가스안전관리법 규정으로 지난 5년간(2016년부터 2020년) 냉매품질 분석을 하고 있었으며 결과를 확인해보니 불합격율은 2018년 1.1%, 2019년 1.2%, 2020년 4.7%로 계속적으로 증가하고 있다.
2009년 자동차에 주입된 중국산 불량 냉매 폭발로 사회적 이슈가 되면서 산업통상자원부 산하의 한국가스안전공사에서 「고압가스 품질검사」가 법적 의무화 및 검사가 실시되었지만, 현재까지 불합격된 냉매 처리에 대한 관련 정부 부처 간 협의나 법규상 후속 조치가 없는 상황이다. 또한 환경부에서 관리하는 데이터도 찾아볼 수 없다.
더군다나, 폐냉매의 순환자원화를 위한 재생냉매 품질규정 KSI 3004에는 CFC-12, HCFC-22, HFC-134a 3종류만으로 현실적인 분석 및 시험방법이 아닌 오래된 아날로그 시험규정을 유지하고 있을 뿐만 아니라, 70여 가지의 온실가스 폐냉매의 재생냉매 품질규정이 없는 실정으로, 폐냉매 처리기술로서 재생과 처분이 환경오염 없이 제대로 실증평가가 된 것 인지 확인을 할 수 없었다.

<그림5.고압가스(냉매) 품질검사 통계>
폐냉매 실태 시장조사를 마치고
우리나라는 2001년 부터 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 32만 톤(이산화탄소 환산톤 387백만 톤)이었다. 2011년에서 2020년 10년간 수출입 통계에 따른 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 38만 톤이었다.
2011년에서 2020년 10년간 불소계 온실가스물질의 잔존량(실보유량)은 국내생산 및 수입량에서 수출량을 제외한 31만 톤(이산화탄소 환산톤 716백만 톤)으로 추정되고 있다.
이 중 연간 폐가스 회수량은 1% 미만이다.
따라서 지난 10년간 약 709만톤 가량의 이산화탄소 환산톤을 대기중에 무방비로 노출시키고 있었다. 이는 2018년 우리나라의 온실가스 총배출량(727.6만톤)과 맞먹는 심각한 수준이다.
실태조사에서 본 바와 같이, 우리나라는 기후·생태계 변화유발물질 관련하여 국가보유총량 및 실태조사 등의 통계자료는 없다.
관련법 (폐기물관리법, 자원순환법, 대기환경보존법, 오존층보호법) 및 규정이 정립되어 있으나, 실 현장에서는 작동되지는 않고 있다.
탄소중립위원회의 온실가스감축 수단 세부사항으로
- 전환(발전)·산업 부문은 석탄발전 축소, 신재생에너지 확대, 기술 개발 및 혁신을 통한 에너지 효율화, 연료 및 원료 전환으로, 건물 부문은 에너지 효율 향상 및 청정에너지 이용 확대이다.
- 수송 부문은 무공해차 보급 및 교통 수요관리 강화,
- 농축수산 부문은 저탄소 농수산업 확대,
- 폐기물 부문은 폐기물 감량과 재활용 확대 및 바이오 플라스틱 대체 등의 감축 수단 활용.
- 온실가스 흡수 및 제거 수단으로는 산림의 지속가능성 증진, 도시 숲, 연안습지 및 갯벌 등 신규 탄소흡수원 확보, 탄소 포집·저장·활용 기술(CCUS) 확산 등을
적용한다고 한다.
그러나 폐기물 부문 중, 염화불화탄소(CFCs), 수소화염화불화탄소(HCFCs), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFC), 육불화황(SF6)은 온실가스감축 세부 항목에 포함되지 않는다.
*지난 8월에 발표된 2050 탄소중립 시나리오 초안에 따르면, 냉매의 경우 산업부문의 주요 감축수단 및 정책 제언(22페이지) 부분에 1번 등장하며 이마저도 “감축수단과 제언으로서 공정개선: 불소계 온실가스 대체가스·친환경 냉매로 전환, 반도체 디스플레이 업종 F-gas 저감설비 설치’만 있어 냉매물질 제조 및 사용자에 책임 있는 행동을 촉구하거나 국가 차원의 업무지침 및 관리 계획은 부재하다.
기후ㆍ생태계 변화유발물질은 온난화지수가 이산화탄소 대비 1,300~29,500배 높아 전기·수소차 지원, 경유차조기폐차지원, 에너지효율개선 가전 및 보일러 지원보다 온실가스감축 비용 대비 감축효과가 가장 큰 저감사업 부문이다.
그러나 지금까지 기후ㆍ생태계 변화유발물질 감축을 통한 온실가스감축 지원정책 및 사업이 없다는 사실을 확인 하였다.
폐자동차 해체작업 공정에서 배출되는 기후ㆍ생태계 변화유발물질인 폐 냉매에 대해 회수 및 처리 실적이 31%로 저조한 원인 중 하나는 폐차장(해체 처리업자)에 회수 책임만을 규정하고 회수 및 파괴에 대한 생애주기 관리가 부재한 것으로 보여진다.
폐 냉매 회수 및 파괴 처리자의 지원정책과 일본과 유럽에서 이미 실시하고 있는 EPR(생산자재활용책임)제도의 공론화가 없었다.
환경공단에 관련자료를 요청했지만, 「공공기관의 정보공개에 관한 법률」 제9조제1항제8호 ‘비공개근거’ 법률에 따라 관련 자료를 받을 수 없었다.
또한 자동차의 경우 EPR 제도 미실시로 인하여 관련 자료를 받을 수 없었다. 폐가전은 EPR(생산자재활용책임)제도를 실시하고는 있으나 온실가스 폐냉매 처리는 EPR대상이 법규상 아니였다.
뿐만 아니라, 냉장고 에어컨 정수기 쇼케이스 등의 폐가전 통계 수치가 업데이트 되지 않아 19년 기준 폐냉매 87톤 회수 실적만으로 폐가전의 회수율을 추정할 수가 없었기에 상세한 분석이 어려웠다.
2019년 기준 보충용으로 사용하는 재충전금지 일회용 냉매용기는 년 간 110만개(17,110톤)으로 이산화탄소 환산톤으로 3,136만 톤이다.
2018년 대한민국 온실가스 총배출량(727.6백만 톤)의 4.3%에 해당한다. 뿐만 아니라, 사용 완료한 일회용 냉매용기 내 잔여냉매를 개당 평균 약 0.7kg으로 고려하면 재생 할 수 있는 냉매 약 773톤(이산화탄소 환산톤 216만 톤)이 회수처리가 되질 않고 대기로 버려지고 있다.
사용 완료한 일회용 폐냉매 용기의 처리의 주체인 제조사는 엘지전자 한 곳 뿐이었고, 폐냉매 용기는 생활계 폐기물이므로 지차단체장이 처리의 의무가 있으나 적정처리하고 있는 지자체는 한 곳도 없다.
우리나라는 외교적 방어전략으로 개발도상국가를 주장하여 국제사회 환경책임과 의무 부담을 줄였다.
그러나 각종 10위권의 경제규모를 유지하는 것을 비추어 볼 때, 선진국의 의무와 책임을 빠르게 준비해야 한다.
무엇보다 온실가스 감축 방안 중 사각지대에 놓여있는 기후·생태계 변화유발물질에 있어서 중앙정부의 의지와 이해관계자들이 솔선하여 그린리더십을 보여주어야 한다.
출처
Karina Adcock <https://www.youtube.com/watch?v=QAQeynpIpkc>, 한국환경공단 <https://www.keco.or.kr/k/business/climate/contentsid/1521/index.do>
수출입 무역통계. 관세청 전자통관시스템. 2021.10
2021년도 HCFC류 등에 대한 쿼터배정 요령. 한국정밀화학산업진흥회. 2020.11
냉매를 보유중인 장비 및 냉매 판매량. 한국환경공단. 2021.10
2020년 폐차통계. 한국자동차해체재활용협회. 2020.2
국내·외 냉매 규제 동향 및 전기·전자제품 폐기 단계의 냉매 회수·처리 현황. 한국전자제품자원순환공제조합. 2018.
재충전금지용기 현황(냉매가스 포함). 한국가스안전공사. 2020
고압가스(냉매) 품질검사 통계. 한국가스안전공사. 2021.9
수출입 무역통계. 관세청 전자통관시스템. 2021.10
재충전금지용기 현황(냉매가스 포함). 한국가스안전공사. 2020
불소계화합물의 일종인 냉매는 기후·생태계 변화유발물질로서 누설될 경우 대부분 오존층을 파괴하거나 공기 중 산소와 결합 해 kg당 1,000배 이상의 이산화탄소를 장기간에 걸쳐 발생시키게 된다.
대표적인 기후·생태계 변화유발물질은 염화불화탄소(CFCs), 수소화염화불화탄소(HCFCs), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFC), 육불화황(SF6)으로서 국제 사회는 1990년대 오존층을 직접 공격하는 ODP(오존층파괴지수: Ozone Depletion Potential)와 GWP(지구온난화지수: Global Warming Potential)가 높은 냉매규제를 시작했다.
그동안 전 세계는 1989년 몬트리올의정서를 통해 CFCs(1세대)를, 1997년 교토의정서로 HCFCs(2세대)를, 최근 파리협약에 따른 키갈리 개정의정서로 HFCs(3세대)를 규제하기 시작했다.
<그림1. 냉매의 종류와 역사>
HFCs(3세대)규제 계획이 수립돼 실행 중인 선진국들을 제외한 개도국에서는 아직까지 HCFCs(2세대)의 퇴출이 끝나지 않았으며 키칼리개정의정서 이후 HFCs(3세대)에 대한 규제도 곧 시작된다.
우리나라는 개도국 지위로 분류돼 규제 일정이 늦어졌지만 국내에서도 일부 제품 및 장비에서는 친환경적 대체물질을 일부 적용하고 있으며, 기후ㆍ생태계 변화유발물질에 대한 온실가스 통계량, 온실가스 저감정책의 현황 및 향후계획 등 엄격한 관리 필요성을 느끼고 있다.
기후·생태계 변화유발 물질임과 동시에 이산화탄소와 비교하여 지구온난화에 1만 4천배 이상 영향을 미치는 CFCs, HCFCs 등의 사용을 줄이기 위하여 대체물질 기술 개발 및 제도적 보완책이 시급한 실정이다.
현재 특정물질 수입·수출 쿼터 및 CFCs 및 HCFCs 관련 오존층보호법의 사용합리화 측면에서의 관리는 산업부 및 한국정밀화학산업진흥회에서 주관하며 사후 폐냉매 회수·처리는 환경부 업무로서 국내에 잔존되어 유통되는 냉매의 생애주기 관리·감독이 부재하다.
대기환경보전법에서 냉매의 회수·처리를 관리하고 있으나 저압냉매가 빠져있어 관리의 사각지대에 놓여있다. 저압냉매는 몬트리올의정서 규제대상으로 생산·수입은 제한되고 있으나 이미 사용 중인 물질에 대한 제대로 작동되는 관리제도가 없어 무분별한 누출·배출이 일어나고 있다. 국내 잔존량을 파악할 수 없는 구조다. 대기 중 누출되고 있는 불소계온실가스 CFC, HCFC, HFC, PFC, SF6 등의 관리·감독이 이루어질 수 있는 제도 개선이 필요하다.
우리나라의 불소계 온실가스 물질의 실보유량 통계
몬트리올프로토콜에 의한 규제을 시행하는 기간 2001년에서 2010년 10년간 수출입 통계에 따른 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 32만 톤으로 이산화탄소 환산톤 387백만 톤에 해당된다.
주로, 냉매와 발포제로 사용되었던 염화불화탄소(CFCs), 수소화염화불화탄소(HCFCs)와 소화약제 할론계열, 일부 수소불화탄소(HFCs) 이였다.
<그림2.CFCs, HCFCs 및 HFCs 사용량 (2001-2010년 기준)>
이후 2011년에서 2020년 10년간 수출입 통계에 따른 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 38만 톤이다. 이 중 불소계 온실가스물질의 잔존량(실보유량)은 국내생산 및 수입량에서 수출량을 제외한 31만 톤으로, 이는 이산화탄소 환산톤 716백만 톤으로 추정된다. ODS물질의 사용을 제한하며 GWP물질의 사용량이 늘었다.
<그림3.잔존 ODS물질과 GWP물질 총량 (2011-2020년 기준)>
위의 자료에서 ODS물질을 줄이기 위한 대체물질로 HFCs를 전환 사용한 것은 증명 되었다.
뿐만 아니라, 가정과 산업경제 규모의 성장률을 고려하면 최소 성장률 만큼의 대체물질 HFCs의 사용량을 줄였다는 추정도 가능하다.
그러나 GWP물질의 사용증가로 통계에서와 같이 약 2배의 온실가스를 대기로 배출했음을 알 수 있다.
ODS물질인 수소염화불화탄소(HCFCs, 2세대)는 주로 냉매 外 에어로졸, 발포제, 소화약제, 세정제 사용된다.
냉매로는 47%가량 소비(2019년 기준)하며 년간 소비량은 9,095톤이다.
그러나 3세대인 HFCs를 합하면 국내에서 수입·생산돼 적용되는 양은 년간 대략 3.5만 톤이며 이를 CO₂톤으로 환산하면 약 6,300만 톤이다. 우리나라 2018년 온실가스 총배출량은 727.6백만톤CO2eq이다. 한 해 배출량 중 9%에 달한다.
이 중 수출량을 제외한, 국내에서 소비(판매)되는 불소계 온실가스물질은 3.1만 톤이다. 이는 2030 NDC(2018년 대비 2030년 온실가스 감축목표) 291.0백만 톤CO2eq의 19%이다.
<표1.환경공단 자료 및 수출입통계활용 재구성>
폐냉매 회수 실태
2020년 10월 국감자료(안호영 국회의원실)에서 불소계 온실가스는 생산 대비 회수(양)실적은 0.84% 291톤에 그치고 있다.
<표2.안호영 의원실. 2020년 10월 국감 자료, 21년 9월 기준 환경공단자료 재구성>
국내 자동차관리법상 등록된 자동차에 충전된 온실가스 냉매 충전량은 약 1.5만 톤(온실가스 1,950만 톤 CO2eq.) 추정된다. 이는 자동차의 대형 고급사양 소비 트렌트를 고려하여 보수적으로 차량 1대 당 평균 냉매 충전량은 630g 및 2020년 기준 자동차관리법 상 국내 등록된 차량 총 2,436만 대를 고려하였다.
<표3.`20년 12월 기준 국내 차량등록현황>
이 가운데 2020년 기준 자동차는 95만 대가 폐차 되었다. 『폐냉매 안전처리(적정회수 및 재사용)를 위한 제도마련 연구-2011』 및 『폐승용차로 부터 온실가스 냉매인 HFC-134a의 탈루배출계수(잔류율)와 인벤토리 산정에 대한 연구』에서 회수 가능한 폐냉매량을 추정하기 위해 당해 년도의 폐차 대수에서 수출비율 10% 및 약 20만대 가량의 승합, 대형 차량의 폐차시 냉매회수는 법적 관리대상이 아니므로 이를 제외한 폐차 대수에서 평균 냉매 회수량 313g을 적용하여 산정하면 최소 약 216톤의 냉매(온실가스 28만톤 CO2eq.)가 회수되어야 한다.
그러나, 20년도 회수량은 77톤으로 폐자동차재활용 공정에서 년간 22.6천 톤의 온실가스가 대기로 방출되었다고 추정한다.
<표4.20년 기준 지역별 폐차통계 재구성>
자동차 外 냉매를 사용하는 전기전자제품 냉장고, 김치냉장고, 정수기, 에어컨 등의 보급(유)대수을 확인할 수가 없어 사용 중인 가전제품의 온실가스 냉매보유 총량 및 통계가 없다.
가정용 냉장고에는 약 176g의 냉매가, 정수기에는 40g의 냉매가, 에어컨에는 1.5kg의 냉매가 충전되어 있으므로, 폐가전의 발생대수로부터 온실가스 폐냉매 회수가능량과 회수량을 산출하고자 한국전자제품자원순환공제조합 및 한국환경공단에게 자료를 요청하였으나 한국전자제품자원순환공제조합 논문자료에 2019년 기준 폐전자제품에서 87톤의 폐냉매를 회수한 결과만 통보 받았다.
「전기·전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률」 제15조, 제16조의 4에 의거 폐전기·전자제품 재활용의무 생산자와 판매업자의 회수·재활용 의무 대행 및 자원순환을 위한 연구·개발 등을 목적으로 설립된 한국전자제품자원순환공제조합 및 회원사의 2020 Annual Report에서는 냉장고 55,118톤, 에어컨 1,628톤 처리실적으로 2019년 기준 폐전자제품에서 87톤의 폐냉매를 회수한 결과 CO2 120만톤 865만 그루의 소나무를 심은 효과라고 홍보를 하고 있으나, 폐가전 에어컨 및 냉장고 정수기등의 온실가스 폐냉매회수 목표 및 실적관리등의 현황자료는 부재하다..
의무 이행연도
제품군
출고·수입량(kg)
의무량
재활용량(kg)
2020년
계
1,189,491,510.38
368,765,106.96
397,901,190.21
온도교환기기
653,985,462.93
201,549,036.04
207,776,303.03
디스플레이기기
64,923,068.17
20,283,082.41
28,982,743.45
통신·사무기기
49,996,059.40
15,619,627.71
19,161,813.51
일반 전기·전자제품
420,586,919.88
131,313,360.80
141,980,330.22
2019년
계
1,045,565,776.89
340,956,165.26
335,471,240.87
대형기기
763,268,599.87
248,154,912.79
241,089,022.02
통신·사무기기
69,709,653.62
22,938,051.71
22,428,705.66
중형기기
89,603,251.97
29,395,066.62
32,244,890.91
소형기기
122,984,271.43
40,468,134.14
39,708,622.28
2018년
계
990,166,109.97
311,335,665.77
322,751,790.04
대형기기
734,397,031.89
230,260,386.85
233,531,880.20
통신·사무기기
70,568,629.38
22,369,284.42
21,504,384.73
중형기기
74,032,684.61
23,467,342.70
29,886,546.31
소형기기
111,167,764.09
35,238,651.80
37,828,978.80
<표5.21년 9월 기준 한국환경공단 전기·전자제품 군별 재활용의무이행 실적>
구분
냉매회수량(kg)
CFC-12
HFC-134a
HCFC-22
HFC-410a
총계
19년
17,421
45,660
18,763
5,347
87,191
18년
19,400
40,638
10,758
5,935
76,731
17년
21,123
37,678
9,265
6,626
74,692
16년
25,604
33,359
7,723
1,685
68,371
총계
83,548
157,335
46,507
19,593
306,985
<표7.21년 기준 한국전자제품자원순환공제조합 "재활용 실적관리시스템" 및 한국환경공단 "환경성보장제" 폐냉매 회수 실적>
『폐냉매 안전처리(적정회수 및 재사용)를 위한 제도마련 연구-2011』에서는 2009년 기준으로 폐냉장고로부터 회수가능한 폐냉매량은 80톤, 에어컨 폐기에 따른 냉매 배출량을 420톤으로 추정하고 있다.
폐가전은 생산자책임재활용(EPR)제도를 적용하고 있으나, 폐가전에 들어있는 온실가스 폐냉매의 회수목표는 어디에서도 없으며, 더군다나, 제조사가 온실가스 폐냉매를 EPR한 실적이 전무하고 오존층 파괴물질 및 지구온난화물질을 처리할 의지가 전혀 없다.
그러나, 일본 및 유럽은 자동차 가전 제조사가 온실가스 폐냉매 처리비용을 부담하고 생산자가 책임재활용(EPR)을 하고 있다.
뿐만 아니라, 2009년 냉동공조기류 전체 냉매보존량은 34,231톤으로 연간 보충량을 4,129톤으로 추정. 폐기할 경우, 2009년도의 연간 보충량의 1/5인 약 800톤의 폐냉매가 배출되는 것으로 추정하고 있다.
폐기물관리법에 따라 지방자치단체에 신고된 폐냉매물질의 연간 처리(재활용 및 처분)실적을 분석한 결과, 앞서 기술한 분야별 회수가능 폐냉매량의 27%가량에 불과하였다.
<표8.연도별 폐냉매물질 처리실적>
폐냉매물질의 회수율을 높이기 위해 환경부 및 지방자치단체는 제품군별 회수가능량을 바탕으로 회수율이 일정 비율에 미달할 경우 폐냉매의 누설, 불법처리, 불법사용 등 적법하지 않게 처리되고 있는지 확인이 필요할 것이다.
또한, 폐냉매물질 처리업체의 처리량을 분석한 결과 처리량의 90%가량은 재활용의 방법으로 처리되었고 10%가량은 소각 및 분해반응의 방법으로 처분되었다고 보고되어있다.
해당 처리방법으로 적절하게 처리되었는지 관리감독하기 위해, 재활용된 냉매의 판매실적을 보고받고, 처분된 실적을 확인하기 위해 처분에 소요되는 에너지(전기, 가스 등)의 사용량을 보고하는 것을 의무화 하여야 할 것이다.
보충용 냉매 사용실태
『폐냉매 안전처리(적정회수 및 재사용)를 위한 제도마련 연구-2011』에서 2009년 냉동공조기기의 년간 냉매 보충량은 보존량의 약 16~17% 정도인 년 4,100여 톤으로, 냉매 보존량 34,230여 톤 중 HCFCs가 25,000톤으로 전체 냉매량의 72%를 차지하고, HFCs는 9,000여 톤 내외로 추정하고 있다.
2020년 기준 보충용으로 사용하는 재충전금지 일회용 냉매용기는 년 간 110만개(16,295톤)이다. 사용 중 냉매가 누출 되여 보충용으로 사용하기 때문에 일회용 냉매 충전량은 대기 배출량과 동일하다.
이를 이산화탄소 환산톤으로 3,136만 톤이다. 2018년 대한민국 온실가스 총배출량(727.6백만 톤)의 4.3%에 해당한다. 뿐만 아니라, 일회용 냉매용기 내 잔여냉매를 개당 평균 약 0.7kg 고려하면 재생냉매 할 수 있는 약 773톤(이산화탄소 환산톤 216만 톤)이 회수처리가 되질 않고 대기로 버려지고 있다는 사실이다.
냉매 보충량이 2009년 대비 2020년 4.2배 증가 한 것은 냉공조기기류 산업의 성장을 추정할 수 있다.
뿐만 아니라, 사용 완료한 일회용 폐냉매 용기의 처리의 주체는 엘지전자, 삼성전자, 케리어등 일부 제품 제작사는 사업장일반폐기물 배출자에 해당하며, 그 외는 생활계 폐기물이므로 지차단체장이 처리의 의무가 있으나 적정처리하고 있는 지자체는 한 곳도 없다.
현재 일회용 냉매용기는 연 간 삼성전자는 연간 7.8만개를 사용하고 엘지전자는 연간 6만개를 케리어는 1만개를 사용하고 있으나, 배출자 신고후 적정처리 하는 업체는 엘지전자에 불과했다.
<그림4.한국가스안전공사 정보공개청구 연간 재충전금지 일회용 냉매충전 데이터>
냉매 품질관리 실태
기후·생태계 변화유발물질 폐냉매는 고압가스(냉매)로서 대기에 방출되면 위험할 뿐만 아니라 사용 중 가연성 위험도 있는 물질이다.
폐냉매가 순환자원으로서 폐가스처리업 폐기물재활용업과 처분업의 허가를 주무관청에서 7~8년 전부터 5~6개소에 허가하였지만 재생냉매 품질검사 및 처분업 폐기물처리시설의 국제적인 규정에 부합하는지 기준 및 점검이력 찾아보았으나 또한 없었다.
그러나, 한국가스안전공사에서는 고압가스안전관리법 규정으로 지난 5년간(2016년부터 2020년) 냉매품질 분석을 하고 있었으며 결과를 확인해보니 불합격율은 2018년 1.1%, 2019년 1.2%, 2020년 4.7%로 계속적으로 증가하고 있다.
2009년 자동차에 주입된 중국산 불량 냉매 폭발로 사회적 이슈가 되면서 산업통상자원부 산하의 한국가스안전공사에서 「고압가스 품질검사」가 법적 의무화 및 검사가 실시되었지만, 현재까지 불합격된 냉매 처리에 대한 관련 정부 부처 간 협의나 법규상 후속 조치가 없는 상황이다. 또한 환경부에서 관리하는 데이터도 찾아볼 수 없다.
더군다나, 폐냉매의 순환자원화를 위한 재생냉매 품질규정 KSI 3004에는 CFC-12, HCFC-22, HFC-134a 3종류만으로 현실적인 분석 및 시험방법이 아닌 오래된 아날로그 시험규정을 유지하고 있을 뿐만 아니라, 70여 가지의 온실가스 폐냉매의 재생냉매 품질규정이 없는 실정으로, 폐냉매 처리기술로서 재생과 처분이 환경오염 없이 제대로 실증평가가 된 것 인지 확인을 할 수 없었다.
<그림5.고압가스(냉매) 품질검사 통계>
폐냉매 실태 시장조사를 마치고
우리나라는 2001년 부터 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 32만 톤(이산화탄소 환산톤 387백만 톤)이었다. 2011년에서 2020년 10년간 수출입 통계에 따른 국내 사용(잔존) ODS물질 및 GWP물질 총량은 38만 톤이었다.
2011년에서 2020년 10년간 불소계 온실가스물질의 잔존량(실보유량)은 국내생산 및 수입량에서 수출량을 제외한 31만 톤(이산화탄소 환산톤 716백만 톤)으로 추정되고 있다.
이 중 연간 폐가스 회수량은 1% 미만이다.
따라서 지난 10년간 약 709만톤 가량의 이산화탄소 환산톤을 대기중에 무방비로 노출시키고 있었다. 이는 2018년 우리나라의 온실가스 총배출량(727.6만톤)과 맞먹는 심각한 수준이다.
실태조사에서 본 바와 같이, 우리나라는 기후·생태계 변화유발물질 관련하여 국가보유총량 및 실태조사 등의 통계자료는 없다.
관련법 (폐기물관리법, 자원순환법, 대기환경보존법, 오존층보호법) 및 규정이 정립되어 있으나, 실 현장에서는 작동되지는 않고 있다.
탄소중립위원회의 온실가스감축 수단 세부사항으로
적용한다고 한다.
그러나 폐기물 부문 중, 염화불화탄소(CFCs), 수소화염화불화탄소(HCFCs), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFC), 육불화황(SF6)은 온실가스감축 세부 항목에 포함되지 않는다.
*지난 8월에 발표된 2050 탄소중립 시나리오 초안에 따르면, 냉매의 경우 산업부문의 주요 감축수단 및 정책 제언(22페이지) 부분에 1번 등장하며 이마저도 “감축수단과 제언으로서 공정개선: 불소계 온실가스 대체가스·친환경 냉매로 전환, 반도체 디스플레이 업종 F-gas 저감설비 설치’만 있어 냉매물질 제조 및 사용자에 책임 있는 행동을 촉구하거나 국가 차원의 업무지침 및 관리 계획은 부재하다.
기후ㆍ생태계 변화유발물질은 온난화지수가 이산화탄소 대비 1,300~29,500배 높아 전기·수소차 지원, 경유차조기폐차지원, 에너지효율개선 가전 및 보일러 지원보다 온실가스감축 비용 대비 감축효과가 가장 큰 저감사업 부문이다.
그러나 지금까지 기후ㆍ생태계 변화유발물질 감축을 통한 온실가스감축 지원정책 및 사업이 없다는 사실을 확인 하였다.
폐자동차 해체작업 공정에서 배출되는 기후ㆍ생태계 변화유발물질인 폐 냉매에 대해 회수 및 처리 실적이 31%로 저조한 원인 중 하나는 폐차장(해체 처리업자)에 회수 책임만을 규정하고 회수 및 파괴에 대한 생애주기 관리가 부재한 것으로 보여진다.
폐 냉매 회수 및 파괴 처리자의 지원정책과 일본과 유럽에서 이미 실시하고 있는 EPR(생산자재활용책임)제도의 공론화가 없었다.
환경공단에 관련자료를 요청했지만, 「공공기관의 정보공개에 관한 법률」 제9조제1항제8호 ‘비공개근거’ 법률에 따라 관련 자료를 받을 수 없었다.
또한 자동차의 경우 EPR 제도 미실시로 인하여 관련 자료를 받을 수 없었다. 폐가전은 EPR(생산자재활용책임)제도를 실시하고는 있으나 온실가스 폐냉매 처리는 EPR대상이 법규상 아니였다.
뿐만 아니라, 냉장고 에어컨 정수기 쇼케이스 등의 폐가전 통계 수치가 업데이트 되지 않아 19년 기준 폐냉매 87톤 회수 실적만으로 폐가전의 회수율을 추정할 수가 없었기에 상세한 분석이 어려웠다.
2019년 기준 보충용으로 사용하는 재충전금지 일회용 냉매용기는 년 간 110만개(17,110톤)으로 이산화탄소 환산톤으로 3,136만 톤이다.
2018년 대한민국 온실가스 총배출량(727.6백만 톤)의 4.3%에 해당한다. 뿐만 아니라, 사용 완료한 일회용 냉매용기 내 잔여냉매를 개당 평균 약 0.7kg으로 고려하면 재생 할 수 있는 냉매 약 773톤(이산화탄소 환산톤 216만 톤)이 회수처리가 되질 않고 대기로 버려지고 있다.
사용 완료한 일회용 폐냉매 용기의 처리의 주체인 제조사는 엘지전자 한 곳 뿐이었고, 폐냉매 용기는 생활계 폐기물이므로 지차단체장이 처리의 의무가 있으나 적정처리하고 있는 지자체는 한 곳도 없다.
우리나라는 외교적 방어전략으로 개발도상국가를 주장하여 국제사회 환경책임과 의무 부담을 줄였다.
그러나 각종 10위권의 경제규모를 유지하는 것을 비추어 볼 때, 선진국의 의무와 책임을 빠르게 준비해야 한다.
무엇보다 온실가스 감축 방안 중 사각지대에 놓여있는 기후·생태계 변화유발물질에 있어서 중앙정부의 의지와 이해관계자들이 솔선하여 그린리더십을 보여주어야 한다.
출처
Karina Adcock <https://www.youtube.com/watch?v=QAQeynpIpkc>, 한국환경공단 <https://www.keco.or.kr/k/business/climate/contentsid/1521/index.do>
수출입 무역통계. 관세청 전자통관시스템. 2021.10
2021년도 HCFC류 등에 대한 쿼터배정 요령. 한국정밀화학산업진흥회. 2020.11
냉매를 보유중인 장비 및 냉매 판매량. 한국환경공단. 2021.10
2020년 폐차통계. 한국자동차해체재활용협회. 2020.2
국내·외 냉매 규제 동향 및 전기·전자제품 폐기 단계의 냉매 회수·처리 현황. 한국전자제품자원순환공제조합. 2018.
재충전금지용기 현황(냉매가스 포함). 한국가스안전공사. 2020
고압가스(냉매) 품질검사 통계. 한국가스안전공사. 2021.9
수출입 무역통계. 관세청 전자통관시스템. 2021.10
재충전금지용기 현황(냉매가스 포함). 한국가스안전공사. 2020