산업폐기물 시멘트의 문제점과 개선방안

The Problems of the hazardous wastes in cement and their measures for improvement

최  병  성  (열환경공학회 2008 춘계학술대회 발표자료)

Ⅰ. 산업폐기물 시멘트 논란

요즘 산업폐기물을 부원료와 부연료로 사용한 시멘트의 안전성 문제가 사회문제가 되고 있습니다. 환경부와 시멘트 업계는 자원의 재순환이라는 명목으로 각종 산업폐기물을 시멘트에 활용하고 있습니다. 버려지는 폐기물을 자원화 함으로써 고갈되가는 지구의 환경을 보존할 수 있다는 환경부의 주장이 언뜻 일리가 있어 보입니다.

그러나 폐기물을 재활용할 때에는 몇 가지 전제 조건이 있습니다. 첫째로 주변에 환경오염을 일으키지 말아야한다는 것과 둘째, 폐기물을 재활용 한 제품이 국민 건강에 안전해야 한다는 것입니다. 현재 국내 시멘트 공장은 무분별한 폐기물 사용으로 인해 공장 주변 주민들의 건강 피해와 환경오염이 심각해져가고 있고, 폐기물을 재활용 한 국내 시멘트 제품은 6가크롬을 비롯하여 중금속 함량이 외국 시멘트에 비해 현저히 높아 국민의 건강을 위협하고 있는 실정입니다. 환경부와 시멘트 업계의 주장은 ‘이상’이지 ‘현실’이 아님을 증명하는 것입니다.

Ⅱ. 산업폐기물 시멘트가 가져오는 문제들

산업폐기물을 시멘트에 사용할 때, 크게 네 가지의 문제가 차례대로 발생합니다.

첫째. 시멘트 공장 주변에 살아가는 지역 주민들의 건강 피해와 환경오염

둘째. 건설 현장에서 산업폐기물로 만든 유해성 높은 시멘트를 호흡하는 건설근로자

셋째. 산업폐기물 시멘트로 지은 건축물 안에 살아가는 국민들의 건강 피해

넷째. 3~40년 후 재건축 할 때 유해물질을 많이 함유한 폐콘크리트가 가져 올 환경오염

1. 시멘트공장 주변지역 주민들의 건강 피해와 환경오염

최근 국립환경과학원에서 강원도 영월의 시멘트 공장 주변 주민들의 건강을 조사한 결과 천식, 폐쇄성폐질환, 알레르기성 비염, 알레르기성 결막염 등의 환경성 질환이 심각함이 밝혀졌습니다. 특히 마을에 떨어진 시멘트공장의 분진의 세포독성 실험에서 세포사멸을 야기하는 유전자 발현을 증가시킬 수 있음이 나타났습니다.

쌍용시멘트, 현대시멘트, 아세아시멘트 등 3개의 시멘트 공장이 반경 1km 안에 밀집되어 있는 영월 서면의 경우 후두암 발생율 전국 1위라는 수치가 환경오염의 심각성을 잘 보여주는 예라 할 것입니다.

마을에 떨어진 분진을 분석한 결과는 다음과 같습니다.

표1. 시멘트공장 마을 분진 분석결과 ( 원진노동환경건강연구소. 단위 mg/kg)

	납 Pb	크롬 Cr	구리 Gu	바륨 Ba	철 Fe	아연 Zn	카드늄 Cd	니켈 Ni	안티몬 Sb
쌍용1	248.5	61.0	60.5	115.3	18673.2	1326.3	3.1	20.9	3.8
쌍용2	335.4	56.1	65.2	132.1	28932.4	659.2	4.2	28.7	2.3
쌍용3	200.6	49.3	94.1	89.9	21768.7	1295.4	5.8	22.7	2.8
아세아1	549.9	101.5	157.4	207.7	30110.1	895.0	10.6	49.6	5.4
아세아2	235.4	56.4	136.1	275.2	26437.5	811.8	6.1	37.1	1.9

시멘트공장 마을의 지붕과 창틀 등에 떨어진 분진들을 분석한 결과 시멘트 제품과 동일한 성분을 지니고 있음을 볼 수 있었습니다. 시멘트공장들이 유해성 높은 산업폐기물들을 사용하면서도 폐기물 사용 기준을 물론, 배출 가스 규제 기준이 미비한 까닭에 시멘트공장 마을 주민들은 날마다 유해가스와 중금속을 숨 쉬며 위험에 노출되어 있는 것입니다.

많은 주민들이 호흡기 질환에 시달리고 있는데, 영월의 쌍용,현대 시멘트와 제천의 아세아시멘트, 그리고 성신,한일,현대 시멘트 공장이 있는 단양 매포읍 주민들의 모발검사를 실시해본 결과 다른 지역 주민들보다 훨씬 높은 중금속 수치를 보여주고 있습니다.

표2 : 시멘트 공장 주민 모발검사 결과 비교표 (단위: ppm)

	비 교 군 (서울 등 20명)	현대시멘트 (30명)	쌍용시멘트 (60명)	아세아시멘트 (50명)	단 양 군 (35명)
알루미늄 (Al)	10.85	28.82 (2.66배)	19.56 (1.8배)	22.26(2.05배)	18.96(1.75배)
납 (Pb)	0.385	1.439 (3.74배)	1.554 (4.03배)	1.381(3.59배)	1.296(3.37배)
카드늄 (Cd)	0.0069	0.031 (4.49배)	0.0454 (6.58배)	0.031(4.49배)	0.029 (4.2배)
안티몬 (Sb)	0.007	0.018 (2.57배)	0.024 (3.43배)	0.064(9.14배)	0.026(3.71배)
비소 (As)	0.064	0.147 (2.3배)	0.103 (1.6배)	0.18 (2.8배)	0.063
바륨 (Ba)	0.068	1.02 (15배)	1.495 (22배)	1.058(15.6배)	0.642(9.4배)
칼슘 (Ca)	737.27	817.06 (1.1배)	792. (1.07배)	897.45(1.22배)	961.15(1.3배)
철 (Fe)	6.23	23.61 (3.79배)	20.9 (3.37배)	25.2 (4.04배)	20.61 (3.3배)
칼륨 (K)	124.56	322.91 (2.59배)	197.3 (1.58배)	315.87(2.56배)	190.12(1.53배)
나트륨 (Na)	199.24	547.4 (2.75배)	361.09 (1.8배)	595.73(2.99배)	51.15(1.76배)
붕소 (B)	0.379	1.142 (3배)	1.536 (4.05배)	2.834 (7.48배)	2.174 (5.74배)
마그네슘(Mg)	65.18	94.17(1.45배)	0.554 (2.4배)	96.13(1.47배)	99.5 (1.53배)
망간 (Mn)	0.23	0.629(2.73배)	0.554 (2.4배)	0.568 (2.5배)	0.437(1.9배)

특히 모발 속 중금속의 분포 특징을 수치별로 좀 더 자세히 나눠본 결과, 시멘트 분진의 영향이 없는 대조군과는 현저한 차이를 보이고 있어 시멘트 공장의 심각한 영향을 받고 있음을 증명하고 있었습니다.  한 예로 모발 속 철분을 보면 다음과 같습니다.

표3 :   모발 검사 중 철(Fe) 오염 분포도

	비교군		현대시멘트		쌍용시멘트		아세아시멘트		단양군
	인원 (명)	비율 (%)	인원 (명)	비율 (%)	인원 (명)	비율 (%)	인원 (명)	비율 (%)	인원 (명)	비율 (%)
0~5 ppm	10	50%	1	3.3%	1	1.7%	2	3.9%
6~10	10	50%	5	16.7	17	28.3	9	17.6	15	42.9%
11~15			8	26.7	12	20	12	23.5	5	14.3
16~20			2	6.7	10	16.7	5	9.8	3	8.6
21~30			3	10	7	11.6	7	13.7	4	11.4
31~40			4	13.3	4	6.6	4	7.8	1	2.8
41~50			5	16.7	4	6.6	5	9.8	6	17.1
51~60			2	6.7	2	3.3	5	9.8
61~70					2	3.3	2	3.9	1	2.8
71~					1	1.7

음식에는 철분(Fe)이 부족하기 때문에 일반 대조군의 경우 모두가 철분 부족을 나타내고 있습니다. 그러나 시멘트 공장 지역 주민들의 경우, 표1에서 보듯이 분진 속에 철분 함량이 높기 때문에 날마다 이를 호흡한 주민들은 철분 부족보다는 정상을 넘어서 철분 과다까지 보여주고 있습니다. 시멘트공장의 환경 피해가 얼마나 큰지 보여주는 증거입니다.

2. 건설근로자의 피해

산업폐기물로 만든 시멘트의 가장 직접적인 피해자는 공사 현장에서 날마다 유해성 높은 시멘트를 만지고 호흡하는 건설근로자들입니다. 산업폐기물 시멘트의 유해성이 알려져 있지 않기 때문에, 그리고 작업상 불편하다는 이유 때문에 건설근로자들은 시멘트 유해성에 그대로 노출되어 있습니다.

발암물질인 6가크롬이 건설근로자들에게 피부질환을 가져옴은 이미 전 세계적으로 밝혀진 사실입니다. 특히 네덜란드에서 시멘트의 6가크롬 함량을 줄이자, 건설근로자의 피부질환이 현저히 줄어들었다는 연구 보고서가 있습니다.

산업폐기물 시멘트의 문제는 발암물질인 6가크롬만이 아닙니다. 시멘트에는 Pb, Cd, As, Hg, Cr, Sb, Ba, Zn, Se, 등 시멘트의 주 구성요소와는 전혀 상관없는 인체 유해 중금속이 많이 포함하고 있습니다. 산업폐기물 안에 있던 유해 중금속이 시멘트에 그대로 잔류했기 때문입니다. Pb, Cd, As, Hg 등의 휘발성이 큰 중금속들은 시멘트 공정상 굴뚝을 통해 배출 되었음에도 불구하고 폐기물 안에 워낙 많은 양의 있었기 때문에 시멘트 제품 안에 많은 양이 잔류하게 되어 시멘트의 유해성을 높이고 있는 것입니다.

3. 국내 시멘트의 안전성 문제

국내 시멘트는 막대한 산업폐기물을 사용하면서도 시멘트 제품의 영향이 미치지 않도록 하는 폐기물 가이드라인이나, 배출가스 기준이 전무한 상태입니다. 그 결과 국내 시멘트 제품은 그 어느 나라보다 유해물질을 다량 함유하고 있습니다.

표4 : 국내시멘트 제품 분석 결과1 (한국화학시험연구원)

	Cr(6가크롬)	Pb	Cd	Ni
중국산(콘치)	0.0 (불검출)	36.0	0.0(불검출)	14.0
동양 시멘트	41.0	105.0	2.0	21.0
쌍용 시멘트	29.0	62.0	2.0	17.0
한라 시멘트	33.0	350.0	12.0	15.0
성신 시멘트	18.0	330.0	15.0	22.0
현대 시멘트	7.0	220.0	4.0	13.0
한일 시멘트	10.0	18.0	0.0(불검출)	49.0
아세아시멘트	23.0	80.0	0.0(불검출)	51.0

표5: 원진노동환경건강연구소 (2007년11월 분석 결과)

	6가크롬	Cr	Pb	Gu	Zn	Cd	Ni	Sb
중국산	불검출	21.1	43.5	40.6	94.4	0.7	7.3	0.3
한라	31.4	64.1	470.5	197.6	1048.7	7.1	22.3	2.1
동양	110.4	343.3	43.4	46.9	265.5	1.4	15.7	11.7
아세아	15.3	52.3	93.8	189.1	526.5	2.7	15.3	1.1
현대	18.0	56.7	204.6	46.8	542.8	4.4	13.4	ND
성신	13.3	40.6	263.8	266.3	2020.1	6.0	14.1	5.4
한일	6.3	32.3	24.0	71.1	321.0	0.8	15.7	0.6
쌍용(동해)	26.9	61.0	57.9	101.0	279.0	1.5	14.8	1.9
쌍용(영월)	16.2	96.0	113.4	101.4	513.8	3.1	36.8	1.2

국내 시멘트 제품 중에 동양시멘트의 유해성이 특히 높아 최근 환경부가 시멘트 안전성 조사를 위해 분석을 맡긴 요업기술원과 한국화학시험연구원에 재분석을 해본 결과 역시 발암물질인 6가크롬의 심각성을 알 수 있었습니다.

표6 : 동양시멘트 분석 비교표

	6가크롬	Cr	Pb	Cd	Ni
요업기술원	77	351	82	2	14
화학시험연구원	73	320	69	불검출	24
원진노동환경연구소	110.4	343.3	43.4	1.3	15.7

국내 시멘트 유해 물질의 심각성은 지난해 가을 환경부가 국정감사에 제출한 시멘트 분석결과에서 잘 알 수 있습니다. 성신시멘트의 경우 Pb 11.800ppm이나 검출된 것입니다.

표7 : 국립환경과학원 (2007년 10월 국회 국정감사 제출자료)

	As	Hg	Pb	Cd	Cr	Cu
한라	68.3	0.7	722	11.7	57.6	218
성신	64.0	3.6	11800	6.9	86.5	221
아세아	57.9	16.2	97.3	3.9	48.2	214
한일	489.2	5.7	20.0	4.1	16.9	38.4
현대(단양)	68.5	1.1	287	9.2	59.4	95.5
현대(영월)	419.2	0	288	96.8	21.6	114
쌍용(영월)	75.5	1.9	107	3.6	79.7	74.7
쌍용(동해)	58.4	0.9	73	3.8	58.5	93.1
동양	63	0.2	210	4.5	30.7	43.3

이처럼 국내 시멘트 제품의 유해성이 높은 이유는 산업폐기물을 시멘트에 사용하면서 시멘트 제품 안전을 위한 폐기물의 사용 기준이나 어떤 대책도 없었기 때문입니다. 산업폐기물 시멘트 논란이 일고 있는 와중에도 이렇게 유해성이 높은 시멘트가 만들어졌는데, 산업폐기물 시멘트가 만들어진 그동안 얼마나 심각했을지는 생각만 해도 끔찍한 것입니다.  이런 시멘트로 지은 아파트에 사는 국민과 건설 근로자들의 건강을 위해 하루빨리 올바른 대책이 필요한 때입니다.

Ⅲ. 국내 시멘트가 유해성이 높은 원인과 대책

최근 산업폐기물 시멘트 문제가 사회문제가 되자, 환경부가 시멘트의 안전성 조사를 위해 민관협의회를 꾸렸습니다. 시멘트 제품의 안전성 확보를 위해 폐기물 사용 가이드라인의 타당성을 마련하는 자리였는데, 오히려 환경부는 할로겐족 폐유기용제, PCBs, 폐농약, 폐유독물 까지 시멘트 사용에 합법화를 시도하였습니다.

시멘트에 폐기물 사용이 자원재활용이 아니라 국민의 안전은 무시한 채 시멘트공장의 쓰레기처리비를 벌기 위한 수단이었음을 증명한 것이었습니다.

외국도 산업폐기물을 시멘트에 재활용합니다. 그러나 외국의 경우 시멘트의 안전성을 확보하기 위해 시멘트에 재활용하는 폐기물의 가이드라인이 있습니다. 또 배출가스의 엄격한 통제를 통해 환경오염을 예방하고 시멘트공장의 사용하는 폐기물의 종류와 양을 통제하고 있습니다.

표8 : 외국의 시멘트에 재활용하는 폐기물 가이드라인

항목	단위	UK	Flanders	Italy	New Zealand
열량	kcal/kg	5,480-6,900	3,500	3,570
S	%	0.3	0.4	0.6	0.1-2.8
Cl	%	2	0.5	0.9	0.03-0.76
As	ppm	50	10	9	50-60
Cd	ppm		10		10-20
Cr	ppm	200		100	10-80
Cu	ppm	600		300	10-165
Pb	ppm	500	200	200	10-1,080

표9 : 국내.외 시멘트소성로 배출가스 기준 비교

	Cd	Hg	Sb	As	Pb	Cr	Co	Cu	Mn	Ni	V	Sn
국내소각시설	0.01	0.07		0.4	0.1	0.4		8.7		17
국내 시멘트 소성로
오스트리아	0.04	0.036	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36
덴마크	0.15	0.1		0.7	4.4	4.4		4.4	4.4	0.7
프랑스	0.044	0.044	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36	0.36
독일	0.04	0.02 - 0.04	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
이탈리아	0.15/ 3.6	0.1	3.6	0.7	3.6	0.7/3.6	0.7	3.6	3.6	0.7	3.6	3.6
룩셈부르크	0.15	0.1	3.6	0.7	3.6	3.6	0.7	3.6	3.6	0.7	3.6
네덜란드	0.044	0.044	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
포르투갈	0.07	0.15	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
스웨덴	0.0001	0.0007	0.003	0.007	0.03	0.07	0.03	0.05	0.13	0.052	0.07	0.07
영국	0.07	0.07	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7

외국의 경우 시멘트 제품의 안전성 확보를 위해 시멘트소성로의 배출가스 중에 각종 중금속 규제를 하고 있지만 우리나라는 단 하나의 중금속 기준이 없습니다. 이뿐만 아니라 입자상, 가스상 배출허용 기준도 외국은 Dust, TOC, HCL, HF, SO2, NO2, NH3, CO, Dioxins 등을 규제하고 있지만, 국내는 겨우 Dust, NOX, SOX 만을 규제함으로써 환경오염을 조장하고 있는 것입니다.

국내 시멘트 제품의 안전성이 문제가 됨은 국내 시멘트 제조 기술이 외국에 비해 현저히 떨어짐에서도 찾을 수 있습니다.

표10 :  국내.외 시멘트 제조 관련 기술 수준 현황 비교

핵심기술	주요내용	국내	국외
전처리 기술	불순물분리, 정제 및 세정기술	30%	80%
원료조합기술	산업폐기물의 성분에 따른 원료조합기술	70%	90%
공정제어기술	화학조성의 편차에 따른 제어기술	60%	80%
분석평가기술	유해물질 및 미량성분의 분석	30%	85%
특성평가기술	소량.미량성분이 제조공정 및 제품의 특성에 미치는 영향성 평가 기술	25%	80%
재활용기술	산업폐기물의 재활용 기술	20%	70%

* 무기 폐기물의 시멘트 원료화 기술 (한국지질자원연구원. 쌍용양회 기술연구고. 서울대 )

선진외국에 비해 현저히 떨어지는 시멘트 제조 기술에, 산업폐기물의 사용 기준이나 배출가스 규제가 전혀 없다보니 당연히 국내 시멘트 제품에 발암물질과 중금속이 다른 나라보다 더 많을 수밖에 없었던 것입니다. 이런 기술적인 요인뿐만 아니라, 시멘트의 원재료인 석회석의 품질 자체도 외국에 비해 훨씬 떨어져 문제가 복합적으로 발생하고 있습니다.

표11: 석회석 품위 비교표( 단위 %)

석회석	CaO	Al2O3
국내 석회석 1	47.68	2.46
국내 석회석 2	44.95	2.22
일본 태평양 석회석	53.29	0.61

지금까지 살펴 본 바와 같이 국내 시멘트 기업은 외국도 폐기물을 시멘트에 재활용한다는 것을 명분으로 삼았지만, 석회석 품질은 물론 제조 기술력이 떨어지는 현실에 폐기물 사용 기준이나, 배출가스 규제가 전혀 없었기 때문에 환경오염은 물론 시멘트 제품에 유해성을 높여 온 것입니다.

시멘트 소성로는 고온이지만 시멘트 제품을 만들기 위한 구조이지, 소각을 위한 전문 시설이 아닙니다. 소성로에 사용되는 폐기물은 그대로 시멘트 제품과 주변 환경에 영향을 줍니다. 시멘트 제품 안전을 위해 사용 가능한 폐기물 기준과 엄격한 배출가스 기준이 하루빨리 마련되어야 할 것입니다.

32평 아파트 건설에 소요되는 시멘트 비용은 복도와 지하주차장을 다 합해도 1세대 당 130만원이 되지 않습니다. 폐기물을 넣지 않은 깨끗한 시멘트를 만든다 할지라도 여기에 20%(24만원)만 추가하면 됩니다. 수억 원의 비싼 분양가 중에 단돈 130여만 원의 시멘트 비용은 국민들이 분양받는 아파트 값에 영향을 미치지 않습니다.

혹자는 폐기물을 재활용함으로써 매립장의 기한연장과 자원절약으로 년간 1700억원을 절약할 수 있다고 주장합니다. 그러나 유해성 폐기물로 만든 발암시멘트로 인해 공장지역 주민들과 건설근로자, 그리고 국민들이 받는 건강상 피해와 정신적 고통과 지불해야 비용을 비교한다면, 산업폐기물 시멘트 정책은 엄청난 손실이며 국가적 재앙입니다. 국민을 고통으로 몰아가는 잘못된 정책은 하루빨리 개선되어야 할 것입니다.