충남대학교병원 실증까지 마쳐, 의료폐기물 수송 과정에서 감염 위험성 차단
폐기물 처리 비용 연간 718억 원 절감 및 병원 ESG 경영 기여할 것으로 기대

의료기관, 동물병원 등에서 배출되는 의료폐기물을 더 이상 전용 소각장이 아닌 일반 소각장에서 처리할 수 있는 길이 열렸다. 고온, 고압 증기로 99.9999%의 완벽한 멸균 처리가 가능한 의료폐기물 처리장치가 국내 최초로 개발됐다.

한국기계연구원(원장 류석현) 한방우 도시환경연구실장 연구팀과 기술이전 기업인 ㈜바이탈스 연구팀은 의료폐기물을 병원에서 바로 처리할 수 있는 ‘의료폐기물 멸균장치’를 개발하는데 성공했다. 기계연구원과 ㈜바이탈스는 시간당 100kg 이상을 처리하는 완제품을 개발했으며, 충남대학교 병원에서 실증까지 마쳤다.

기계연구원이 개발한 의료폐기물 멸균 장치는 바이러스와 박테리아 등 생물학적 유해 물질을 고온의 멸균 기술과 고압 증기 방식으로 처리한다. 해당 장치는 높은 온도의 증기가 의료폐기물 내부 깊숙하게 침투할 수 있도록 잘게 분쇄하고 100℃ 이상으로 온도를 더 높여 장치 내부의 멸균효과를 향상시켰다.

연구팀은 의료폐기물을 세계 최고 수준인 138℃에서 10분 또는 145℃에서 5분 이상 처리하여 기존 멸균 시간 대비 33% 정도 시간을 단축시켰으며, 국가시험인증기관인 한국산업기술시험원으로부터 99.9999%의 멸균 성능을 확인했다. 또한, 이 기술은 산업통상자원부로부터 신기술(NeT) 인증서를 받았다.

기존에는 마이크로웨이브(Microwave)에 노출된 수분을 최대 100oC까지만 가열시켜 멸균 작업을 해왔으나, 작업자의 전자파 노출 위험성이 높고 내부에 금속 물질 등이 유입될 경우 화재 등의 사고로 이어질 수 있어 안전상의 주의가 필요하다.

최근 코로나19 팬데믹을 겪으면서 의료폐기물이 대폭 늘었으나 현재 전국에 전용 소각시설은 13곳뿐이며, 병원은 전문업체를 이용해 의료폐기물을 가장 가까운 소각장으로 이동시켜 처리한다. 특히, 제주도 등과 같은 섬에서는 자체적인 의료폐기물 소각장이 없어 선박이나 비행기를 통해 소각장까지 운반해야 하기 때문에 감염 위험성이 높고, 폐기물 처리에 따른 경비 부담이 크다.

이번에 개발한 기술은 병원에서 의료폐기물을 직접 멸균 처리한 후 일반폐기물로 전환시키는 것으로, 수송 과정에서 감염 위험성을 차단시키고 비용을 절감할 수 있다. 실제로 폐기물 처리단가를 단순 비교 시, 일반폐기물은 의료폐기물 처리단가 대비 21% 수준으로 연간 발생되는 의료폐기물을 30%만 처리해도 718억 원 규모의 비용을 절감할 수 있다.

또한, 폐기물의 소각량 감소와 수송 거리 단축을 통해 탄소중립을 실현할 수 있어 병원의 ESG 경영에도 크게 기여할 수 있다.

이번에 개발된 장치는 충남대병원 실증 과정에서 크기나 배치 상태를 쉽게 조정할 수 있도록 개발됐으며, 환경부 금강유역환경청으로부터 해당 기기 설치와 사용 승인을 받았다. 이는 추후에 병원의 규모나 내부 공간 규격에 맞게 설치 기기를 제작할 수 있다는 장점도 있다.

기계연구원 한방우 책임연구원은 “의료폐기물 고온·고압 증기 멸균 기술은 완전 밀폐 환경에서 거의 모든 감염균을 박멸하는 방식”이라며 “이 기술을 향후 감염 동물 사체의 멸균 처리기술로도 확장 시킬 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

류석현 기계연구언 원장은 “이번 연구성과는 출연연으로서 국가적 난제 해결에 기여한 것은 물론 우리 연구원의 기업지원 사업으로 개발된 기술을 대전시 소재의 산·학·연·관이 협력하여 실증까지 마쳤다는데 매우 의미가 크다”며 “앞으로도 지역 연계 사업을 적극 지원하고, 국민의 건강과 안전에 도움을 주는 기술을 개발하도록 더욱 노력하겠다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 기계연구원 기업지원사업(산업계지원형 기본사업) ‘포스트 코로나 대응 99.9999% 사멸 초고성능 감염성 폐기물 처리장치 개발’ 과제 및 대전시 대전형 융합신산업 창출 특구 기술 실증선도사업 ‘의료폐기물 현장 처리를 위한 안전디자인 융합형 고압 증기 멸균 시스템 실증화 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다.