SK에코플랜트, ‘AI 소각로’ 도입했더니... “일산화탄소 등 유해물질 확 줄었네”

폐기물 처리 데이터 자체분석
CO·NOx 배출량, 각각 49.9%, 12.2%↓
2년전 최초 AI 솔루션 도입... “소각로 온도 ‘유지’”

SK에코플랜트는 ‘인공지능(AI) 소각로 적용 300일’을 맞아 그간의 폐기물 처리 데이터를 분석한 결과, 주요 유해물질인 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx) 배출량이 각각 49.9%, 12.2% 줄었다고 12일 밝혔다.

AI가 소각로 폐기물 투입 최적 시점을 안내하는 모습/SK에코플랜트 제공

이번 조사는 SK에코플랜트의 소각 자회사에 적용된 총 5곳 소각시설을 대상으로 했다. AI 솔루션 적용시점부터 지난 5월까지의 평균 운영일수 300일간의 누적 폐기물 처리량 15만톤(t)을 기반으로 분석한 결과다.

통상 폐기물을 태울 때 소각로 내 온도 편차가 심하면, 불완전연소로 인해 유해물질 발생량이 증가한다. 국내 소각장은 정부 가이드라인에 따라 오염물질 배출량 기준을 철저하게 준수하고 있지만, 온도를 일정 수준으로 유지하는 데 한계가 있다. 소각로 운전자의 경험적 판단에만 의존해 폐기물 투입량을 조절하기 때문이다.

이에 SK에코플랜트는 지난 2021년 12월 충청환경에너지 소각시설에 국내 최초로 AI 솔루션을 적용한 바 있다. 이후 지난해 10월 경인환경에너지를 비롯한 4개의 소각시설에도 추가 적용했다.

SK에코플랜트의 환경 관련 사업은 크게 ▲폐기물 처리(소각, 매립, 수처리) ▲리사이클링(폐배터리 등 재활용) 등 2단계로 나뉜다. SK에코플랜트는 수년간 인수합병(M&A)을 통해 영세한 소각장을 사들였는데, 단순히 운영하는 방식에서 탈피하고자 ‘디지털화’하기 위한 노력을 기울여 왔다. AI솔루션은 이러한 ‘고도화 작업’의 일환으로 도입됐다.

AI 소각로는 소각로 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 안내하는 운영 최적화 솔루션이다. 소각로에 설치한 센서 및 계측기를 통해 온도, 압력, 투입량 등 약 200개의 데이터를 확보하고, 70여 개의 핵심 데이터로 변환해 AI가 이를 반복 학습하는 구조다.

구체적으로는 ▲폐기물 투입시기 ▲소각로 최적 온도 ▲송풍량 ▲에너지회수율 등을 최적화할 수 있는 10개의 알고리즘을 도출해 운전자에게 안내한다. 이를 통해 오염물질 배출은 최소화하고 센서를 통해 비정상적인 진동, 전류 등을 감지해 소각로의 유지보수 비용도 줄일 수 있다.

AI 도입으로 소각로 온도 편차가 줄면서 열효율(폐기물의 에너지화, Waste to Energy)이 높아지는 성과도 거뒀다. SK에코플랜트는 소각로에서 발생한 열 에너지를 지역 산업체에 폐열 또는 스팀(증기)으로 판매하거나 인근 주거지역에 난방열로 공급하고 있다. 자체 조사 결과, 5개 소각장에서 평균 300일 간 에너지 판매 수익이 총 7억2000만원 증가한 것으로 나타났다. 소각로 1기당 스팀 판매는 평균 연 2억3000원, 전기 판매는 연 1억3000만원이 증가했다.

SK에코플랜트 제공

박경일 SK에코플랜트 사장은 “기존 폐기물 산업의 디지털전환(Digital Transformation)을 통해 오염물질 저감과 폐기물의 에너지화(Waste to Energy) 가속화뿐 아니라 환경산업 관리역량을 한 단계 끌어올리는 세마리 토끼를 잡았다”며 “앞으로도 디지털 기술을 통해 환경산업 고도화에 앞장설 것”이라고 말했다.

한편 SK에코플랜트는 지난 3월 베트남 북부 박닌 지역에 위치한 소각장에 AI 솔루션 적용을 위한 업무협약을 체결한 바 있다. 이곳에서는 1일 기준, 180t 규모의 폐기물이 처리되고 있다. 또 말레이시아 유일의 국영산업폐기물 소각 업체인 센바이로(Cenviro)와도 AI 솔루션 수출을 위한 협의가 진행 중이다.

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