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중소기업 기술로드맵 조회결과

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재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 재활용은 사람의 생활이나 사업 활동에 필요하지 아니하게 된 물질을 적정하게 분류 또는 처리하여 그대로 재사용 또는 고쳐서 다시 생산 활동에 이용하는 재생이용, 연료 또는 에너지로 회수하여 환경 친화적으로 이용하는 활동을 의미
  • 범위 : 폐기물중 이물질 제거, 유사한 종류별로 분류·선별하는 설비, 조쇄·파쇄 및 건조 등 전처리 설비와 재생이용이 가능하게 가공하는 설비, 가연성폐기물의 연료화 또는 원료화 설비, 연소 및 가스화 등에 의해 에너지로 생산하여 이용하는 설비 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

제품분류 관점 기술범위
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 연료 제조 원료
  • 폐플라스틱, 폐비닐, 폐섬유, 폐고무, 폐목재, 폐종이, 음식물 및 채소류 등 가연성 고체 폐기물, 임산 폐기물, 농업 폐기물 등 바이오매스, 건설폐기물, 하수슬러지 등
연료
  • 고형연료, 바이오 고형연료 (Bio-SRF)
  • 슬러지 고형연료, 탄화 연료
  • 바이오 중유, 재생유
발전 및 이용 전기
  • 전력
  • 냉난방, 온수, 냉수, 증기, 온풍
화학원료
  • 합성가스, 환원제

[ 공급망 관점 기술범위 ]

공급망 관점 기술범위
기술개발 테마공급망 관점세부기술
재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 연료제조 및 이용 가연성 폐기물
  • 하수처리장, 폐수처리장, 음식물폐기물, 축산 분뇨, 수산물 가공업
전처리 설비
  • 탈수기: 컨베이어, 벨트 프레스, 스큐류 프레스, 원심분리기, 전기침투 탈수기, 유동판식 농축탈수기, 초음파 탈수기, 탈수 보조재, 열가수분해
  • 파쇄기: 압축 파쇄기, 충격 파쇄기, 충격절단식 파쇄기
  • 분리기: 트롬벨 분리기
  • 건조기: 열풍 건조기, 회전 건조기, 디스크 건조기, 패들 건조기, 유동층 건조기, 보일러, 마이크웨이브 건조기, 태양열 건조기
성형기
  • Screw-dies 성형기, Ring-dies 성형기
  • 반화 및 반탄화 설비
대기방지 설비
  • 바이오필터, 스크러버, 전기집진기, 백필터, 싸이클론
발전 및 이용 연소 보일러
  • 스토카 보일러, 유동층 보일러, 순환유동층 보일러
발전설비
  • 증기터빈, 가스터빈, 열병합발전, 열전발전
대기방지설비
  • 탈황설비, 탈질설비, 전기집진기, 백필터, 싸이클론, 회재 처리설비
이용
  • 화력발전소, 산업용 보일러, 열병합발전소
  • 시멘트 킬른, 가스화, 열분해
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

폐기물에너지를 중심으로 하는 재활용 폐기물의 전 세계 시장 규모는 ‘16년 277억 달러에서 연평균 7.5% 성장하여 2021년 400억 달러 전망

[ 재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR('16~'21)
세계시장 27,700 29,700 32,000 34,400 37,000 40,000 7.5%

* 출처 : Zion Research의 Waste to Energy (2016) 데이터 이용 재구성

World Bank는 세계 생활폐기물 발생량이 2012년 13억 톤에서 2025년 22억 톤으로 증가하고, 폐기물 관리비용이 인도, 브라질 등 중위 소득국가는 4배, 케냐, 가나 등 저소득 국가는 5배 이상 증가할 것으로 전망되어 재활용 시장도 크게 성장할 것임

폐기물 에너지시장은 소각 폐열, 열분해 및 가스화 부문이 80% 이상, 바이오가스 분야는 현재 규모는 작지만 연평균 9.4% 이상 빠르게 성장 추세

  • 소각 폐열을 회수하여 전력 및 열에너지 생산, 열분해 및 가스화에 의한 연료유 및 합성가스 생산 및 이용 분야 시장이 주도적
  • 유럽은 세계 폐기물에너지 시장의 50%를 차지하며 연평균 6.2% 성장, 아시아 시장의 비중은 35%

[ 폐기물 에너지 기술별 및 지역별 시장규모 및 전망 ]

폐기물 에너지 기술별 및 지역별 시장규모 및 전망

나. 국내시장

재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 시장은 2016년 20조 5천억 원에서 2021년 26조 9천억 원 규모로 성장 전망

[ 재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 국내 시장 규모 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR('13~'15)
재활용 폐기물 분리
및 재사용 설비
폐자원 에너지화
기기 제조
9,918 10,384 10,872 11,383 11,918 12,478 -4.2
폐자원 에너지화
관련시설 건설
10,980 11,496 12,036 12,602 13,194 13,815 85.5
폐자원 에너지화
관련 서비스
34,826 36,463 38,177 39,971 41,850 43,816 10.9
재생용 가공원료,
재활용 제품제조
139,727 146,294 153,170 160,369 167,906 175,798 2.8
합계 195,451 204,637 214,255 224,325 234,868 245,907 9.4%

* 출처 : 환경산업통계조사보고서, 환경부(2015,2016) 기준 '13∼'15 성장률 일부 고려한 4.7% 가정하여 시장전망 예측

  • 재생용 가공원료 및 재활용 제품 제조 분야의 시장은 폐금속, 폐지, 폐플라스틱 등의 폐기물 자체를 재사용 또는 재이용하는 산업이 많아 전체 시장의 70% 이상인 약 14조 원 규모
  • 재활용 폐기물의 에너지자원화 부문의 시장규모는 약 5조 6천억. 폐기물 에너지 공급 등 서비스 관련 시장이 3조 5천억 원으로 60% 이상을 차지하여 에너지화 기기 제조 및 건설시장 보다 큼

[ 재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR('16~'21)
국내시장 204,637 214,255 224,325 234,868 245,907 269,022 9.4

* 출처 : 환경산업통계조사보고서, 환경부(2015,2016) 기준 '13∼'15 성장률 일부 고려한 4.7% 가정하여 시장전망 예측

재활용 폐기물 분리 및 재사용설비 관련업체는 총 7,661개로 재생용 가공원료 및 재활용 제품제조 업체가 43%를 차지. 폐자원 에너지화 관련 업체는 4,357개로 이중에서 서비스 관련 업체가 약 60%이며 전체적인 사업 규모는 중견·중소기업 수준

[ 재활용 폐기물 분리 및 재사용 산업 현황 (2015년) ]

(단위 : 억 원, %)

재활용 폐기물 분리 및 재사용 산업 현황 (2015년)
구분사업체수총매출액환경부분 매출액환경매출액 비율업체당 환경매출액
재활용 폐기물 분리
및 재사용 설비
폐자원 에너지화
기기 제조
1,040 4,068,539 991,828 24.4% 954
폐자원 에너지화
관련시설 건설
766 15,019,821 1,097,978 7.3% 1,433
폐자원 에너지화
관련 서비스
2,551 19,736,832 3,482,611 17.6% 1,365
재생용 가공원료,
재활용 제품제조
3,304 71,475,276 13,972,711 19.5% 4,229
합계 7,661 110,300,468 19,545,128 17.7% 2,551

자료: 환경산업통계조사보고서, 환경부 (2016) 인용 재작성

  • 폐기물 재활용 부문의 환경산업 매출액은 업체당 약 25.5억 원 수준으로 중소·중견기업 규모이며 회사 총매출액의 17.7% 정도로 재활용 사업이 회사의 주도적 사업으로 자리 잡지는 못하고 있음
  • 폐기물 에너지자원화 부문 기업의 환경부문 매출액은 10∼15억 원으로 대부분 중소기업 규모의 업체가 시장에 참여

재활용의 원료가 되는 폐기물 발생량은 경제발전에 크게 영향을 받으며, 폐기물의 성질과 상태가 종류별 및 배출처 별로 상이하여 재활용 산업 안에는 작고 다양한 시장들이 존재

  • 경기가 호황일 경우 소비가 확대되고 산업 활동이 활발해져 공장 가동률이 상승, 폐기물 발생량이 증가하므로 재활용 산업도 활발
  • 고철, 골재 등 대량으로 발생하는 재료를 재활용하는 업체는 상대적으로 큰 규모를 이룰 수 있으나, 다수 업체들은 작은 시장 내에서 영세한 운영
  • 원자재 가격은 재활용 업체의 제품 가격에 영향을 주고 있어, 최근 원자재 가격 약세는 기업들의 수익성을 악화시키는 요인으로 작용. Kis Line에 등재된 259개 업체의 평균 영업이익률이 2.5%에 불과
    • 금속원료 재생업 : 평균매출액 139억원, 영업 이익률 2.1%
    • 비금속원료 재생업 : 평균매출액 43억원, 영업 이익률 3.6%
  • 전기·전자제품과 폐촉매 등에서 귀금속, 희귀금속을 추출해내는 도시광산 분야 주요 업체들은 성장성면에서 상대적으로 양호한 모습
4.기술분석
가. 기술환경 분석

산업통상자원부 「제4차 신재생에너지기술개발 및 이용․보급 기본계획」은 ‘35년 1차 에너지중 신재생에너지 공급량을 11%, 전체 전력량의 13.4% 이상 공급하는 목표에서 최근 수립중인「제8차 전략수급계획」은 ’30년까지 총발전량의 20%(현재 6.6%)로 확대 계획

1차 에너지 기준 폐기물에너지 비중은 감소 정책이지만 절대량에서는 중요한 비중을 차지하고 있음. ‘15년 국내 신재생에너지 공급량의 63.5%, 바이오에너지 포함시 84.3%로 매우 높은 비중

환경부는 ‘09년 저탄소 에너지생산․보급을 위한 「폐자원 및 바이어매스 에너지 대책」을 수립,「폐자원 및 바이오매스 에너지대책 실행계획」에서 폐자원의 고형연료화, 바이오가스화 등 각종 에너지화 시설 적극적 확충 계획

  • 가연성폐기물 에너지화를 ‘07년 22만톤/년에서 ’20년 1,169만톤/년 달성 계획을 위해 지자체 생활폐기물 소각시설과 민간시설의 소각여열 회수 사업 지원
  • 소각여열을 회수하고 있는 기존설비는 여열 회수율을 높이고 내구성 높은 설비의 신증설 수요, 에너지 비용저감을 위하여 소각 여열 미회수시설에 대한 신규 여열회수설비의 수요 증가

환경부의 ‘18년 「자원순환기본법」시행으로 재활용 가능 폐기물의 직매립 금지 및 재활용시장을 활성화시키면 재활용량이 연간 1,000만톤 증가하고 재활용시장은 1조 7천억 원으로 확대 전망

  • 향후 재활용량 증가 및 재활용시장 활성화로 일자리도 약 1만개가 창출되는 경제적 효과가 있을 것으로 전망
  • 재활용 가능한 폐기물의 직매립을 없애 매립지 수명을 20년 이상 연장하고, 매립 대상 물질을 최소화함으로써 환경오염을 예방하고 지역 간 형평성을 높이는 효과도 발생할 것으로 기대

[ 자원순환기본법 시행에 의한 폐기물 재활용의 경제적 파급효과 분석 ]

자원순환기본법 시행에 의한 폐기물 재활용의 경제적 파급효과 분석

*자료: 보도자료, 자원부국으로 가는 길...자원순환기본법 제정·공포, 환경부, 2016

정부에서는 폐기물 발생 억제와 재활용 증대를 지속적으로 추진하고 있으며, 재활용 비중이 97.9%에 달하는 건설폐기물 발생 규모가 당분간지속될 것으로 전망되어 재활용 비중은 최소한 현재의 높은 비중을 유지할 것으로 예상40)

환경부는 폐기물관리법 시행령과 시행규칙 변경(2016.7)을 통해 폐기물 재활용 허용을 기존의 ‘원칙적 금지, 예외적 허용’에서 ‘원칙적 허용, 예외적 금지’로 전환, 재활용 산업은 더욱 활성화되고 참여자도 증가할 것으로 예상

5. 핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 분야 핵심요소기술 선정 ]

재활용 폐기물 분리 및 재사용 설비 분야 핵심요소기술 선정
분류요소기술
연료 및 제조 고함수 폐기물의 연료화 기술
유기성 폐기물의 발전용 고품위 고형연료화 기술
폐바이오매스 열분해 기술개발
발전 및 이용 수냉각 화격자 적용에 의한 폐기물 소각 보일러 고효율화 기술
가연성 폐기물을 이용한 분산형 열병합 발전기술
폐기물 고형연료 혼소에 의한 발전기술 개발
폐기물 고형연료 혼소에 의한 발전기술