에너지의 90%이상을 수입에 의존하면서도 낮은 에너지 효율성과 에너지 다소비 산업위주의 경제구조를 갖고 있는 우리나라에서는 산업경쟁력 확보 및 대응을 위하여 에너지 효율을 향상시키고 에너지의 회수 및 재이용률의 증대가 절실하다. 또한 세계 경제가 향후 완만하게 회복되는 경우 석유, 가스 등 에너지원에 대한 가격은 지속적으로 상승할 전망이다. 지구온난화의 주범물질인 CO2 감축을 위해서는 미활용 폐열에 대한 이용이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 이를 해결하기 위하여 독일, 일본, 미국에서는 이미 폐열 이용을 위한 열택배 기술개발이 이루어져 보급이 점차 확대되고 있다. 이에 따라 국내에서도 산업체에서 발생하는 미활용 폐열을 활용하여 석유, 가스 등의 에너지원을 절약하는 기술개발 및 사업화가 시급히 요구되고 있다. 특히 충남 당진지역의 경우 에너지 다소비 업체가 다수이며, 동시에 폐열을 다량으로 발생하고 있는 공장과 발전소 등이 다수있으며, 산업단지 내 중소기업과 산업단지에서 불과 20여km 이내로 떨어진 곳에서 개별난방을 하고 있는 아파트 단지, 온수 및 냉난방을 필요로 하는 주택단지 및 비닐하우스 농가, 화훼단지, 공공시설 등 열을 필요로 하는 열수요처가 많은 편이다. 이 같이 많은 에너지를 필요로 하고, 에너지 사용 후 많은 열을 방출하고, 이 폐열을 활용하고자 하는 지역적인 특성을 감안하면 열택배 사업에 대한 기술개발이 성공하면 산업단지 내 미활용 폐열을 전술하였던 열수요처로 운송하여 전기난방, 열풍생산, 온수생산, 냉난방 등에 적용하여 에너지를 획기적으로 절감할 수 있을 것이다. 열택배 기술은 산업시설에서 발생하는 중･저온 및 고온의 폐열을 활용하기 위한 기술로서 공장이나 소각로 등에서 발생하는 폐열을 축열하고 사용 목적지까지 운반하여 방열하는 기술이다. 또한, 열택배 기술은 기존의 열수송 기술의 근본적 문제점인 열수요처와의 거리가 먼 경우 발생하는 배관매설시의 고비용 발생 및 관리에 대한 부담 등에 관한 문제를 해결할 수 있는 기술이다.

정상적으로 포장되어 출하되지 못하는 폐캡슐의 가장 큰 원인중 하나는 캡슐 수분함량에 의해 결정된다. 수분함량이 16% 이상일 경우 캡슐 변형 및 Sticky가 발생되기 쉬운 상태가 되어 불량이 된다. 또한 12.5% 이하인 경우에도 캡슐이 수축되고 해지기 쉬운 상태가 되기 때문에 가장 좋은 수분 조건은 12.5 ~ 16.0% 이다. 폐캡슐 발생에 따른 문제점은 환경오염 문제를 야기 시킨다는 점이다. 매립이나 소각을 시킬 경우 젤라틴 및 충진물 혹은 색소제 등이 함유되어 있기 때문에 토양 또는 대기오염원이 될 가능성이 높으며 95% 이상 수입되고 있는 캡슐의 원료인 젤라틴과 같은 유기성 물질의 손실 때문에 자원 및 비용이 낭비되게 된다. 현재 국내기술로 현장에서 발생하는 폐캡슐을 전량 재활용하는 곳은 없으며 시급히 대안이 만들어져야 하는 실정이다. 그 동안의 사전연구를 통해 회수된 젤라틴에 대한 평가 결과를 아래 표에 나타내었다. 점도와 밀도에서는 문제가 없었지만 색도부분이 너무 탁하게 나와 불순물이 다량 함유되어 있는 것으로 판단되며 이는 결국 수율에도 영향을 주는 것으로 해석할 수 있다. 따라서 본 과제에서는 그 동안의 사전연구를 토대로 장치를 Scale-up하여 현장에 구축한 후 운전조건을 확립하고 발생처 및 수요기업과의 자원순환 네트워크 구축을 통해 폐캡슐을 정제하여 접착제 원료로 회수하는 정치를 사업화할 수 있는 기틀을 마련하고자 하였다.

국제유가는 전반적으로 감소하는 추세로 나타나고 있으나 향후 지속적인 상승이 예상되어 신재생에너지 등 대체 에너지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한 국내에서는 자원소비형 성장 사회에서 Zero-Waste 자원순환사회로의 변화를 추구하여 폐기물 정책을 기존 3R(Reduce, Reuse, Recycle)에 Recovery를 포함하여 4R 정책을 제시하였으며 신재생에너지 확보 및 자원순환에 대해 권장하고 있다. 이에 충청권EIP사업단에서 추진하는 본 과제에서는 가연성 및 생분해성 폐기물을 활용한 지역사회 및 산업단지 입주기업으로 스팀을 공급하여 화석연료 사용 절감 및 이산화탄소 발생 저감을 수행하며 폐자원의 이용으로 에너지순환 네트워크 구축을 목적으로 한다. 본 과제에서는 기존 지역 내 자원순환시설에서 발생하는 폐열을 수열 받아 인근 지역 및 기업에 지역난방을 공급하고 있었으며 현재 지역 내 자원순환단지의 조성과 더불어 발생하는 폐열 및 바이오가스를 수열하여 지역사회와 산업단지 간 에너지 네트워크 구축을 통하여 추가적인 수요처 발굴을 통해 스팀을 공급하여 저렴한 에너지원을 공급할 수 있다. 본 과제를 통한 환경적 기대효과는 화석연료 15,667TOE/년, CO2 약 50,000톤/년 이상의 저감효과를 나타낼 것으로 예상되었으며 이로 인하여 폐기물에 대한 에너지화를 수행할 수 있다.

근래 들어 자원 및 화석 연료 절감을 위해 산업단지 입주 기업들은 비용 절감을 위해 다양한 노력을 하고 있으며 이를 달성하기 위해 녹색 성장을 화두로 내세웠다. 녹색 정장(Green Growth)을 정의하면 온실 가스와 환경 오염을 줄이는 지속가능한 성장이며 녹색 기술과 청정 에너지로 신성장 동력과 일자리를 창출하는 신국가 발전 패러다임이라 할 수 있다. 녹색 성장의 개념은 환경(Green)과 경제(Growth)가 상충된다는 고정 관념에서 탈피하여 양자의 시너지 효과를 극대화하고 경제 성장을 추구하되 자원 이용과 환경 오염을 최소하하여 이를 다시 경제 성장의 동력으로 활용하는 선순환 구조로 전환하는 것이다. 이러한 개념에 입각해 전통적인 제조업 중심의 산업단지를 부산물 및 에너지 교환을 통해 자원 효율성을 최적화하고자 생태산업단지 구축 사업을 추진하게 되었다. 생태산업단지(Eco-Industrial Park, EIP)는 먹이사슬로 공생하는 자연 생태계의 원리를 산업에 적용하는 개념으로 기업과 기업, 공장과 공장을 서로 연결시켜 생산 공정에서 배출되는 부산물, 폐기물, 폐에너지 등을 다른 기업이나 공장의 원료 또는 에너지원으로 쓸 수 있도록 재자원화하여 산업단지내의 부산물이나 오염물질을 최소화하는 “녹색 산업단지” 라 정의할 수 있다. 생태산업단지 구축 사업은 2005년부터 추진되어 왔으며 1단계 사업은 시범 사업으로 2005년부터 2010년까지 5개 산업단지(청주, 울산, 포항, 여수, 반월･시화)를 대상으로 추진 하였으며 2010년부터 2014년까지 2단계 사업으로 Hub & spoke 방식으로 8개 광역자치단체에서 추진 되었다. 그 동안의 성과를 바탕으로 2015년부터 3단계 사업으로 12개 광역자치단체를 대상으로 2019년까지 추진할 계획이다. 대전 생태산업단지 구축 사업은 2015년부터 3단계 사업을 본격적으로 추진하게 되었으며 지정 산업단지는 대덕산업단지, 대전산업단지, 대덕테크노밸리를 사업 범주로 하고 있다. 3단계 생태산업단지 구축 사업은 기 추진된 1･2단계 사업과 차별되는 것이 대상단지 대폭 확대 및 에너지 자원 순환의 다양한 공급자 및 수요자 확대 등을 통해 국가 규모 산업 공생망을 확대하고, 산업 공생을 산업단지 인근 지역까지 확대하여 산업과 지역 사회가 공생하는 지역 친화형 산업 공생망을 구축ㅎ사며 기 추진된 자원 순환 과제을을 보급형기술 package를 개발하여 민간 전문 컨설팅사를 활용하여 신성장 자원순환사업 기반 조성, 마지막으로 적극적인 해외 교류를 통한 개도국 EIP 확산을 위하여 다양한 협업으로 글로벌 협력체계를 강화하고자 한다. 3단계 사업의 비전으로 산업단지와 지역 사회가 상생하는 스마트 에코사회 실현 설정 하였는데 스마크 에코사회는 하나의 유기체로 간주하여 다양한 활동과 구조가 자연생태계가 지니고 있는 자립성, 순환성, 안전성을 가지며 에너지 절약, 이산화탄소 감축, 자원 재활용 등 환경 요소를 상당한 수준으로 개선 및 향상시키는 사회라 정의할 수 있다. 3단계 사업을 통해 원가 절감 및 매출 증대 5,000억원/년, 온실 가스 감축 200만톤/년, 일자리 창출은 5년간 800명, 기업 협력 동반 성장을 5년간 1천5백사를 이루고자 한다. 대전 생태산업단지 구축 사업도 3단계 사업의 목적 달성을 통해 다양한 사업 추진을 통해 기여하고자 한다.