식품전반

[식품업계, 순환경제에 눈뜨다②] 공정 혁신이 곧 경쟁력…에너지는 줄이고 효율은 높였다

곡산 2026. 1. 15. 07:18
[식품업계, 순환경제에 눈뜨다②] 공정 혁신이 곧 경쟁력…에너지는 줄이고 효율은 높였다
  •  황서영 기자
  •  승인 2026.01.14 14:17

폐열 회수부터 바이오가스 발전까지…제조 현장 바꾸는 ‘녹색 기술’의 향연
“비용은 줄이고 효율은 높인다”…탄소중립과 경제성 다 잡은 8개 기업의 해법
 

[Part 02. 지속가능한 전환] 공정의 혁신이 곧 경쟁력…‘녹색 공장’으로의 대전환

 

식품업계가 ‘지속가능한 전환’에 주목하고 있다. 단순히 좋은 제품을 생산하는 것을 넘어 시스템과 공정의 혁신을 통해 온실가스 배출을 줄이고 자원순환 구조를 체계적으로 개선하는 것이 기업의 핵심 과제가 됐다.

 
식품업계가 단순 생산을 넘어 공정 혁신과 에너지 효율화를 통해 온실가스를 감축하는 ‘녹색 공장’으로의 대전환을 가속화하고 있다. 농심·롯데칠성음료·풀무원 등 주요 기업들은 폐열 회수와 바이오가스 발전, 데이터 기반 넷제로 시스템 등 첨단 기술을 도입해 자원순환 체계를 고도화했다. 이러한 혁신은 탄소중립 실현은 물론 에너지 비용 절감과 생산성 향상이라는 경제적 성과까지 동시에 달성하며 산업 경쟁력을 높이고 있다.
 

한국식품산업협회 ‘2025 식품산업 자원순환 우수사례집’의 두 번째 파트인 ‘지속가능한 전환’ 편에서는 생산 공정의 효율화부터 친환경 물류 시스템 구축, 에코 효율 기술 도입 등 산업 현장의 구체적인 변화를 조명했다. 이는 환경 성과와 경제적 성과를 동시에 달성하며 산업 전환의 새로운 방향을 제시하고 있다.

 

이번 파트에는 농심, 동서식품, 롯데칠성음료, 샘표식품, 서울우유협동조합, 오뚜기, 풀무원, 해태제과식품 등 8개 기업이 참여했다. 폐열 회수와 바이오가스 발전부터 용수 재활용, 넷제로 시스템 구축, 친환경 공장 신축에 이르기까지, ‘녹색 공장’으로 거듭나기 위한 치열한 혁신 사례를 소개한다.

 

◇ 농심, 폐열 회수하고 인버터 달고…공정 다이어트로 탄소 뚝

 

농심은 전 공장에 환경경영시스템(ISO 14001)을 도입하며 영업활동 중 발생하는 환경 영향을 줄이는 데 집중해 왔다. 특히 제조 공정에서 열과 공기가 필수적으로 사용되는 만큼, 여기서 발생하는 낭비 요소를 줄이는 것이 탄소 중립의 핵심이라고 판단했다. 이에 건조기에서 대기로 버려지던 고온의 폐열과 공기압축기 운전 시 발생하는 전력 손실 문제 해결을 최우선 과제로 선정했다.

 

회사는 건조기 배기구에 폐열 회수 시스템을 설치해 버려지던 열로 급기 공기를 미리 데우는(예열) 방식을 도입했다. 또한 생산 현장의 부하 변동에 따라 유동적으로 압축공기를 생산할 수 있는 ‘인버터 제어형 공기압축기’를 도입해 불필요한 공회전(무부하 운전)을 최소화했다. 원활한 시스템 가동을 위해 계측기를 설치해 모니터링을 강화하고, 고효율 설비 발굴을 위해 다방면의 기술 검토를 거쳤다.

 

이러한 ‘공정 다이어트’는 확실한 감축 성과로 나타났다. 폐에너지 회수 사업 등을 통해 2022년 연간 2345톤, 2023년 2772톤의 온실가스 감축 효과를 인정받았다. 인버터 제어형 압축기 도입 후에는 설비 부하율과 전력 사용량이 동시에 줄어들며 비용 절감 효과까지 거뒀다. 이는 산업계 전반에서 에너지 절감 우수사례로 꼽힌다.

 

농심은 2030년까지 온실가스 배출량을 중장기적으로 감축한다는 목표 아래, 모든 사업장에 에너지 고효율 설비 도입을 확대할 방침이다. 또한 각 생산 및 물류 사업장의 유휴 공간인 지붕 등을 활용해 태양광 발전 패널을 설치하는 등 재생에너지 사용 비율을 높여나갈 계획이다.

 

 
농심이 전 공장에 도입한 에너지 효율화 시스템의 개념도. (위)기존에 대기로 방출되던 건조기 폐열을 회수해 급기 공기를 예열하는 구조로 개선해 에너지를 절감했다. (아래)공기압축기에 인버터 제어 방식을 도입, 생산 현장의 부하 변동에 맞춰 유동적으로 운전하며 전력 손실을 최소화하는 원리를 나타냈다.
 

◇ 동서식품, 커피 향 뒤에 숨은 ‘열’ 잡았다…폐열 회수로 LNG 절감

 

동서식품은 인스턴트커피 제조 공정의 특성상 로스팅과 추출·농축 과정에서 막대한 열에너지가 발생한다는 점에 주목했다. 로스터의 배기가스와 보일러의 재증발 증기가 대기 중으로 흩어지며 열 손실이 발생하는 것을 경영상의 비효율이자 환경적 부담으로 인식했기 때문이다. 이에 ‘버려지는 열도 다시 보자’는 아이디어로 폐열을 회수해 공정용 온수를 데우는 데 재사용하기로 했다.

 

이를 위해 부평공장과 창원공장에 로스터 배기가스 폐열 회수 설비와 재증발 증기 회수 시스템을 순차적으로 구축했다. 좁은 공간 내 설비 설치라는 난관이 있었으나, 공장 간 벤치마킹과 기술 협업을 통해 풍량 밸런스를 유지하는 최적의 시스템을 완성했다. 약 20억 원의 투자가 집행됐으며, 사전 진단부터 시공까지 데이터에 기반한 정밀한 설계가 이뤄졌다.

 

성과는 즉각적이었다. 로스터 폐열 회수로 연간 약 78만N㎥, 재증발 증기 회수로 약 46만N㎥의 도시가스(LNG) 사용량을 줄였다. 이를 온실가스 감축량으로 환산하면 연간 약 2719톤(tCO₂-eq)에 달한다. 단순한 에너지 절감을 넘어, 같은 품질의 커피를 생산하면서도 자원 투입을 최소화하는 ‘친환경 제조 표준’을 만든 셈이다.

 

동서식품은 2026년까지 에너지 관리 시스템(EMS)을 도입해 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하고 데이터 기반의 최적화를 추진할 계획이다. 아울러 약 9억 원을 투자해 부평, 창원, 진천 등 3개 공장에 태양광 발전 설비를 설치하는 등 친환경 설비 투자를 지속해 나갈 예정이다.

 

 
동서식품 부평·창원공장에 구축된 폐열 회수 시스템의 공정 흐름과 설비 전경. (위)커피 로스팅 과정에서 발생하는 고온의 배기가스 열을 회수해 공정 온수를 데우는 설비와 (아래)보일러 및 공정에서 대기 중으로 버려지던 재증발 증기를 포집해 다시 에너지원으로 활용하는 시스템을 통해 LNG 사용량을 획기적으로 줄였다.
 

◇ 롯데칠성음료, 폐수가 전기가 되다…업계 최초 바이오가스 RE100 인정

 

롯데칠성음료는 ‘탈(脫) 플라스틱’ 전략과 함께 제조 부산물을 에너지화하는 방안을 모색했다. 음료 생산 후 남는 고농도 폐액이나 폐수를 처리하는 과정에서 발생하는 바이오가스에 주목한 것이다. 회사는 이를 단순 소각하거나 폐기하는 대신, 전력과 스팀을 생산하는 재생에너지원으로 전환해 RE100(재생에너지 100% 사용) 달성과 비용 절감이라는 두 마리 토끼를 잡고자 했다.

 

이에 따라 혐기성 소화조를 활용한 바이오가스 발전 설비를 구축했다. 폐액 처리 과정에서 생성된 메탄가스를 포집해 자가 발전기를 돌려 전기를 생산하고, 이때 발생하는 폐열은 보일러로 회수해 공정용 스팀으로 재활용하는 구조다. 특히 바이오가스 자가발전 전력을 RE100 이행 실적으로 인정받기 위해 한국에너지공단과 8개월간의 협의를 거쳐 국내 최초로 인정 기준을 마련하는 성과도 냈다.

이 시스템 도입으로 롯데칠성음료는 에너지 자립형 공장으로의 전환을 시작했다. 폐기물을 자원화해 환경오염 부하를 줄이는 동시에, 자가발전으로 전력 구매 비용을 절감하고 잉여 가스로 스팀까지 생산해 화석연료 사용을 줄였다. 이는 ESG 경영 지표 개선은 물론, 전력 가격 변동성에 대한 리스크 관리 능력까지 높였다는 평가를 받는다.

 

롯데칠성음료는 2040년 탄소중립 달성을 목표로 PPA(전력구매계약) 추진 및 자가발전 설비 확대를 통해 재생에너지 사용 비중을 지속적으로 높일 계획이다. 또한 2030년까지 석유 기반 플라스틱 사용량을 20% 감축하는 로드맵에 따라 용기 경량화와 재생원료 도입에도 박차를 가할 방침이다.

 
롯데칠성음료 군산공장에 구축된 바이오가스 발전 설비의 시공 전후 모습. 음료 제조 공정에서 발생하는 부산물과 폐수를 처리하는 과정에서 생성되는 바이오가스를 단순 소각하지 않고, 이를 포집해 전력과 스팀을 생산하는 재생에너지 설비로 탈바꿈시켰다.
 

◇ 샘표식품, 간장 찌꺼기의 재발견…태우면 ‘에너지’ 된다

 

샘표식품은 간장 제조 과정에서 필연적으로 발생하는 부산물인 ‘간장박(분해박)’ 처리에 대한 고민을 에너지 전환으로 풀었다. 과거에는 비용을 들여 위탁 폐기하던 부산물을 자체 소각 시설의 연료로 활용하기로 한 것. 이는 폐기물 처리 비용을 줄이는 경제적 효과와 화석연료 사용을 줄이는 환경적 효과를 동시에 노린 전략이었다.

 

수분 함량이 55%에 달하는 간장박의 특성상 연소 효율을 높이는 것이 관건이었다. 샘표식품은 수많은 테스트 끝에 최적의 연소 조건을 찾아냈고, 소각로에 ‘수관식 보일러’를 설치해 소각 열을 고압 스팀으로 회수하는 시스템을 구축했다. 이렇게 회수된 스팀은 다시 간장의 살균과 가열 공정에 투입되는 선순환 구조를 완성했다.

 

그 결과 2024년 기준 연간 1880톤의 간장 부산물을 자원화해 약 1만 톤 이상의 스팀을 회수했다. 이를 통해 연간 약 654TOE(석유환산톤)의 LNG 사용량을 줄였으며, 폐기물 처리비와 에너지 비용을 합쳐 연간 약 8억 원의 비용 절감 효과를 거뒀다. 폐기물을 줄이면서 에너지도 얻는 일석이조의 성과다.

 

샘표식품은 앞으로도 80년 발효 기술을 바탕으로 지속가능한 공정 개선을 이어갈 예정이다. 특히 식물성 부산물을 업사이클링한 바이오 기능성 소재 브랜드 ‘Peprich(펩리치)’ 연구를 강화해, 제조 공정의 효율화를 넘어 부산물의 소재 가치까지 높이는 연구개발에 집중한다는 계획이다.

 
샘표식품 이천공장의 자원순환 설비 현장. (위)알록달록한 벽화가 그려진 친환경 공장 전경. (아래)간장 제조 과정에서 발생하는 부산물인 ‘간장박’을 자체 소각해 스팀 에너지를 생산하는 소각로 설비와 이를 24시간 모니터링하며 최적의 연소 효율을 유지하는 중앙 제어실(Control Room)의 모습.
 

◇ 서울우유협동조합, 소 분뇨부터 우유팩까지…‘저탄소 인증’ 획득

 

서울우유협동조합은 기후 위기 속에서 낙농업이 지속가능하기 위해서는 생산 단계부터의 혁신이 필요하다고 판단했다. 소비자들이 신뢰할 수 있는 친환경 기준을 제시하기 위해 농림축산식품부의 ‘저탄소 축산물 인증’ 획득을 추진했다. 이는 단순한 공정 개선을 넘어 원유를 생산하는 목장 단계에서부터 온실가스를 줄여야 한다는 근본적인 접근이었다.

 

조합은 HACCP 등 국가 인증을 받은 우수 목장을 선별해 1:1 컨설팅을 지원했다. 사료 효율을 높여 가축의 소화 과정에서 나오는 메탄가스를 줄이고, 분뇨를 자원화하거나 태양광 설비를 도입하도록 유도했다. 그 결과 축산물품질평가원의 검증을 거쳐 전국 젖소 평균 배출량 대비 온실가스를 10% 이상 감축한 목장만이 인증을 획득했다.

 

현재까지 107개 조합원 목장이 저탄소 인증을 받았으며, 이는 개별 농가의 생산성 향상과 소득 증대로도 이어졌다. 조합은 이렇게 생산된 원유를 별도로 집유해 ‘저탄소 우유’ 신제품을 출시, 소비자가 가치 소비에 동참할 수 있는 길을 열었다. 목장과 기업, 소비자가 연결된 자원순환의 고리를 완성한 것이다.

 

서울우유는 향후 인증 목장을 지속적으로 확대하는 한편, 제조 공장의 에너지 효율을 높이고 종이팩 회수 시스템을 강화할 계획이다. ‘우유로 세상을 건강하게’라는 슬로건처럼, 목장의 탄소 저감 노력이 제품의 경쟁력으로 이어지는 지속가능한 낙농 생태계를 구축한다는 목표다.

 
서울우유협동조합이 선포한 녹색경영방침과 헌장. 원유 생산 단계부터 온실가스를 감축하고(Clean Farm), 동물 복지를 실천해 국가 공인 '저탄소 축산물 인증'을 획득하는 등 목장과 공장을 아우르는 지속가능한 낙농 생태계 구축 의지를 담고 있다.
 

◇ 오뚜기, 공장 폐수가 조경수로…물 한 방울도 허투루 안 쓴다

 

오뚜기는 물 사용량이 많은 식품 산업의 특성을 고려해 수자원 관리를 핵심 환경 과제로 삼았다. 특히 세계자원연구소 데이터를 기반으로 물 스트레스 지수가 높은 지역에 위치한 사업장을 파악하고, 엄격한 용수 재활용 프로젝트에 돌입했다. 깨끗하게 정화된 폐수를 다시 공정이나 조경수로 활용해 상수도 사용량을 줄이는 것이 목표였다.

 

포승공장에서는 정수 설비의 RO(역삼투압) 필터를 증설해 버려지던 농축수를 연수로 재활용하는 시스템을 구축했다. 대풍공장에서는 정화된 폐수를 폐기물 감량화 설비의 세척수로 재사용하고, 보일러실이나 냉각탑에서 나오는 배수를 조경 관수용으로 돌렸다. 초기에는 상수도 절감량을 산출하고 설비를 안정화하는 데 어려움이 있었으나, 전담 부서 간 협업으로 해결했다.

 

이러한 노력으로 포승공장은 일평균 75톤의 상수도 사용을 재활용수로 대체하는 성과를 냈다. 대풍공장 역시 세척수 재이용 등으로 연간 약 1000만 원의 용수 비용을 절감했다. 이는 수질 오염 부하를 낮추는 동시에 유한한 자원인 물을 효율적으로 순환시킨 모범 사례로 평가받는다.

 

오뚜기는 앞으로 제품의 전 과정(Life Cycle)에서 소비되는 물의 양을 측정하는 ‘물 발자국’ 관리를 확대할 계획이다. LCA(전과정평가) 품목을 늘려 제품 생산 단계별 물 절약 포인트를 발굴하고, 이를 지속적으로 모니터링해 수자원 보호에 앞장선다는 방침이다.

 
오뚜기의 사업장별 수자원 관리 및 재활용 현황. 포승공장의 응축수 회수 시스템부터 안양, 대풍공장 등의 폐수 처리장 미생물 배양 및 세척수 재이용까지, 공정별 특성에 맞춰 버려지는 물을 최소화하고 재활용률을 높여 수질 오염을 줄였다.
 

◇ 풀무원, 식품업계 최초 ‘넷제로 시스템’…탄소발자국 한눈에

 

풀무원은 그동안 산발적으로 이뤄지던 친환경 활동의 효과를 정량적인 수치로 증명하기 위해 식품업계 최초로 ‘넷제로(Net Zero) 시스템’을 구축했다. 제품의 원료 채취부터 생산, 포장, 운송, 폐기까지 전 과정(Cradle to Grave)에서 발생하는 탄소 배출량을 데이터화해 관리하기 위해서다.

 

이 시스템은 제품별 탄소발자국을 대시보드 형태로 한눈에 보여준다. 특히 포장재의 재질과 무게, 재활용 원료 사용 비율 등을 입력하면 그에 따른 탄소 감축량이 자동으로 산출된다. 풀무원은 이 시스템의 신뢰도를 높이기 위해 두부, 생면 등 주력 제품에 대해 글로벌 검증기관(LRQA)의 제3자 검증까지 완료했다.

 

시스템 도입 후 가장 큰 변화는 ‘보이지 않는 가치의 수치화’다. 재활용 플라스틱을 썼을 때 탄소가 얼마나 줄어드는지 정확히 계산할 수 있게 돼 투자 의사결정과 마케팅의 근거로 활용할 수 있게 됐다. 내부적으로도 자원순환 성과가 명확해지자 부서 간 협업이 강화되고, 실질적인 감축 과제를 도출하는 등 데이터 기반의 환경 경영이 가능해졌다.

 

풀무원은 향후 폐기 단계에서 탄소 배출 비중이 높은 제품군을 선별해 집중 관리할 예정이다. 넷제로 시스템 적용 품목을 매년 늘리고, 축적된 데이터를 바탕으로 소비자에게 투명한 환경 정보를 공개해 친환경 제품의 경쟁력을 높여나갈 계획이다.

 
풀무원이 식품업계 최초로 구축한 '넷제로(Net Zero) 시스템' 대시보드 화면. 제품의 원료 채취부터 생산, 포장, 운송, 폐기까지 전 과정(Cradle to Grave)에서 발생하는 탄소 배출량을 데이터로 산출해 관리한다. (오른쪽 아래)해당 시스템을 통해 산출된 제품 탄소발자국에 대해 글로벌 검증기관으로부터 제3자 검증을 획득하는 모습.
 

◇ 해태제과식품, 과자 공장의 변신…지붕엔 태양광, 보일러는 고효율

 

해태제과식품은 2022년 완공된 아산공장을 설계 단계부터 ‘친환경 과자 공장’으로 기획했다. 기후 위기 대응과 탄소 중립이라는 시대적 요구에 맞춰, 공장 자체가 하나의 거대한 에너지 절감 설비가 되도록 만든 것이다. 태양광 발전부터 고효율 설비 도입까지 가능한 모든 친환경 기술을 집약했다.

 

공장 지붕 2800평 공간에는 1239kW 규모의 태양광 발전 설비를 설치했다. 또한 낡은 보일러 대신 오염물질 배출이 적은 ‘저녹스 친환경 보일러’를 도입하고, 공기예열기와 에코노마이저를 설치해 열효율을 극대화했다. 공장 내부에는 열 회수형 환기 장치와 인버터형 공기압축기, LED 조명을 전면 도입해 낭비되는 전력을 원천 차단했다.

 

그 결과 아산공장은 2024년 기준 연간 1629MWh의 친환경 전력을 자체 생산하며 외부 전력 의존도를 크게 낮췄다. 고효율 설비 도입으로 연료 소모는 줄고 생산 품질은 높아지는 선순환 구조가 정착됐으며, 대기오염 물질 배출도 법적 기준치 이하로 엄격하게 관리되고 있다.

 

해태제과식품은 이러한 성과를 바탕으로 천안, 광주 등 다른 공장으로 친환경 설비를 확대하고 있다. 향후 공장 지붕뿐만 아니라 주차장 부지까지 태양광 패널 설치를 늘리고, 노후 설비의 교체 주기에 맞춰 에너지 고효율 장비로 전면 교체하는 등 녹색 공장으로의 전환을 가속화할 계획이다.

 
설계 단계부터 '친환경 과자 공장'으로 건립된 해태제과 아산공장의 주요 설비. (위)공장 지붕 전체를 덮은 태양광 발전 모듈을 통해 친환경 전력을 자체 생산하고 있다. (가운데·아래)에너지 효율을 극대화하고 오염 물질 배출을 줄이기 위해 도입한 고효율 저녹스 보일러와 인버터 타입 공기압축기의 모습.