올 1월 미국국립해양대기관리처(NOAA)와 항공우주국(NASA)은 지난해 지구 온도와 기후를 분석해 “2015년은 근대 기상관측이 시작된 1880년 이후 136년 만에 가장 더운 한 해였다”고 발표했다. 분석에 참여한 과학자들은 기온 상승의 직접적인 원인으로 ‘지구 온난화’와 적도 태평양의 비정상적 수온 상승 현상인 ‘슈퍼 엘니뇨’를 꼽았다. 슈퍼 엘니뇨는 올여름에 소멸할 것으로 예상되지만 지구 온난화는 계속 진행되고 있는 만큼 올해는 지난해보다 더 뜨거운 해가 될 수 있다는 우려까지 나온다. 가뭄과 홍수, 폭설과 잦은 태풍, 사막화 현상 등 갖가지 이상기후를 유발하는 지구 온난화의 가장 큰 원인은 이산화탄소(CO2) 농도의 증가다. 이 때문에 세계 각국은 이산화탄소를 줄이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 그런데 최근 이산화탄소 농도가 증가하며 지구에 미국 본토의 2배에 가까운 녹지가 새로 생겼다는 연구 결과가 발표되면서 이산화탄소의 본래 모습이 무엇인지에 대한 의문이 커지고 있다. ●베이징大 등 8개국 공동연구팀 33년 측정 중국 과학학술원과 베이징대 지구시스템과학부, 미국 보스턴대 지구환경학과 등 8개국 24개 연구기관 32명의 연구자가 참여한 국제공동연구팀은 NASA와 NOAA의 관측위성이 지난 33년간 측정한 자료를 분석했다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 증가로 지구 전체에서 녹지가 더 늘어났다는 사실을 밝혀내고, 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’(4월 25일자)에 발표했다. 일반적으로 식물은 이산화탄소를 흡수해 햇빛과 물, 뿌리에서 흡수한 영양소들을 결합시켜 영양소를 만든다. 공기 중에 이산화탄소가 많을수록 더 많은 당을 만들어 내는데, 과학자들은 이를 ‘이산화탄소의 비료 효과’라고 부른다. 연구팀은 지난 33년간 늘어난 녹지면적의 70% 정도(미국 본토의 2배 정도 면적)는 비료 효과 덕분이라고 분석했다. 그렇지만 연구를 주도한 퍄오스룽 베이징대 교수는 “이산화탄소의 증가가 비료 효과라는 장점으로 일부 나타날 수 있지만, 기후변화라는 지구 시스템 관점에서 본다면 단점이 더 많다”며 “이산화탄소의 지속적 증가는 바닷물을 산성화시켜 해양 생태계를 위협할 뿐만 아니라 식물이 수증기를 내뿜는 증산 효과를 높이면서 물과 탄소의 기본적인 순환 사이클을 무너뜨리게 될 것”이라고 말했다. 경제협력개발기구(OECD) 산하 국제에너지기구(IEA)도 이산화탄소를 줄이기 위한 노력을 게을리할 경우 2050년이 되면 이산화탄소 연 배출량이 58Gt(기가톤, 1Gt=1조㎏)에 달해 결국 인류는 사라지게 될 것이라는 암울한 예측을 내놓은 바 있다. 이 문제를 해결하기 위해 전 세계는 이산화탄소를 배출하지 않는 자연에너지를 이용해 전기를 얻는 신재생에너지 기술과 에너지 절약 및 효율 향상 기술을 개발하고 있지만 아직 연구 초기 단계여서 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 이 때문에 발전소나 제철소 같은 대형 시설에서 발생하는 이산화탄소들을 직접 포집해 지하 1000m 이하에 압축 저장하는 ‘이산화탄소 포집 및 저장’(CCS) 기술이 현실적 대안으로 받아들여지고 있다. 하지만 이 역시 이산화탄소를 자원으로 활용할 수 있는 기술이 나올 때까지 보이지 않는 곳에 묻어 두자는 대증적 처방에 불과하다. ●CO2 기반 고분자 기술 활용할 시장 필요 그래서 요즘은 이산화탄소 자원화 기술이 주목받고 있다. 이산화탄소를 원료로 물질을 합성하거나 에너지원으로 활용하자는 것이다. 공장에서 나온 이산화탄소를 포집한 뒤 화학적 공정을 거쳐 요소, 살리실산, 고리형 카보네이트, 탄화수소, 메탄올 같은 화학제품 원료나 플라스틱 분말, 고분자 필름, 합성가스, 건축자재원료로 만들거나 생물학적 공정으로 의약품이나 식품의 원료, 바이오연료, 가축들의 사료 등으로 전환시키자는 것이다. 우리나라에서도 한국과학기술연구원(KIST) 등 공공연구기관뿐만 아니라 SK이노베이션이나 LG화학 같은 기업들도 이산화탄소를 기반으로 한 자원화 기술 연구에 나서고 있다. KIST 관계자는 “우리나라의 이산화탄소 기반 고분자 제조기술은 기술적으로는 90% 이상의 완성도를 보이지만 현재 사용되고 있는 석유화학 기반 고분자 물질의 물성과 달라 바로 대체하기는 어려운 상태”라며 “이산화탄소로 만든 고분자 물질을 활용할 수 있는 새로운 시장 형성이 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 11일 전 세계 158개국 대표가 모인 유엔기후변화협약 당사국 총회는 교토의정서 이후 18년 만에 신기후체제 합의문인 파리의정서를 채택했다. 국가들은 5년마다 상향된 온실가스 감축 계획을 제출하기로 했다. 정부는 지난 6월 2030년까지 3억t이 넘는 37%의 온실가스를 감축하겠다고 대내외에 천명했다. 한국에너지공단에 따르면 현재 발전 부문에서 감축 가능한 기술들을 모두 적용하면 유엔에 제출한 2030년 배출전망치(BAU)의 13%를 줄일 수 있는 것으로 분석됐다. 핵심 변수는 온실가스 감축 기술이다. 박근혜 대통령이 파리총회에서 선언했던 2030년 에너지신산업 분야의 100조원 시장과 50만개 일자리 창출도 모두 기술 연구개발(R&D)에 달렸다. 산업통상자원부는 지난 23일 ‘기후변화를 대비하는 전력 R&D’ 추진 계획을 발표했다. 정부는 공기업의 기술개발 투자를 확대하기로 하고 전력 분야 R&D 협의체 운영 계획도 밝혔다. 정부와 한국전력공사 등 공기업은 온실가스 감축 기술개발을 위해 올해보다 두 배 늘어난 1조 1835억원을 전력 분야 R&D에 투자하기로 했다. 세계 경제성장 둔화로 전력수요 감소 위기를 맞고 있는 한전은 생존 전략의 일환으로 온실가스 감축 기술 개발에 전력하고 있다. CCS, 신재생에너지, 송·배전 효율 향상 등 온실가스 감축 관련해 한전은 내년 R&D 예산을 6078억원으로 올해보다 3배 가까이 확대했다. 사물인터넷(IoT) 등 민간기업, 연구소와의 공동 R&D도 늘릴 계획이다. 한전이 공들이고 있는 주요 지구 온난화가스 저감 기술에는 송변전·배전 분야에서 전력설비 절연물질로 사용되고 있는 육불화황(SF6) 가스 배출 저감 기술이 있다. SF6은 지구온난화지수가 이산화탄소 가스의 2만 3900배에 이르는 환경오염의 주범으로 알려진 물질이다. 전력설비는 정전 예방 등을 위해 주기적으로 점검 또는 교체를 해야 하는데 이때 SF6 절연가스를 활용한다. 한전은 2011년부터 고효율 SF6가스 회수 기술을 현장에 적용해 배출량을 최소화하고 있다. 한전은 기존 기술의 효율성을 높여 SF6 회수 시간을 단축하고 정제 시간과 정제율을 높여 SF6 재활용률을 97%에서 99%로 높일 계획이다. 또 SF6 가스를 대체할 수 있는 고체 절연물질 등을 2010년 개발해 23㎸급 차단기에서 ‘SF6 프리 개폐장치’로 활용하고 있다. 한전은 불소계 친환경 가스를 개발해 220V 전압의 70배에 달하는 154㎸급 차단기에도 적용하기 위해 연구하고 있다. 발전 분야에서는 고효율 친환경 기술 개발로 이산화탄소를 줄이고 있다. 초초임계 청정화력 발전기술(USC, AUSC)이 대표적이다. USC는 액체를 600도에서 고압(㎠당 265㎏)해 증기를 생산, 터빈을 돌리는 고효율 청정화력 발전 기술이다. 내년에 신보령발전소에서 상업 운전을 본격화할 예정이다. 한전은 2020년에 700도급 AUSC 상용화를 목표로 하고 있다. 석탄에서 일산화탄소·수소 등 합성가스를 제조해 가스터빈을 돌리고, 그때 버려지는 열로 증기를 생산해 증기터빈을 돌리는 복합발전기술(IGCC)은 300㎿급 태안화력발전소에서 실증 작업이 한창이다. 연료전지, 바이오메스, 풍력, 태양광 등 친환경 연료를 이용해 탄소 배출을 줄이는 핵심 기술도 개발되고 있다. 한전은 탄소포집·저장·사용(CCUS) 기술을 개발해 발전 단계부터 저탄소화를 실현해 가고 있다. CCS는 화석연료 전후에 발생하는 다량의 이산화탄소를 액상 또는 고체 흡수체를 이용해 포집·저장하는 기술이다. 화석연료가 아닌 톱밥, 볏집, 축산 분뇨 등 농림부산물과 하수 슬러지 등 유기성 폐기물, 쓰레기를 고형 또는 액화해 발전용 연료로 쓰는 바이오메스는 원료 수집 방법에 따른 비용 편차가 큰 만큼 연속 운전에 대한 문제 해결에 주력하고 있다. 저가형 고효율 태양광 셀 제조 기술, 태양을 따라가면서 빛을 모으는 고밀도 추적식 집광 시스템, 태양광·태양열 동시 활용기술 개발도 추진 중이다. 이를 통해 2030년에는 17GW 규모의 태양광 발전시설을 구축할 계획이다. 이는 인구 1000만명이 사는 서울 가구 전체(약 350만 가구)가 동시에 쓸 수 있는 전력량이다. 신재생에너지와 에너지저장장치(ESS)를 이용한 소규모 독립형 전력망인 마이크로그리드를 활용한 친환경 자립섬, 에너지 관리 시스템을 통해 도심 에너지 소비를 줄이는 제로에너지빌딩 등 효과적인 에너지 사용 유도 기술 개발에도 집중할 방침이다. 한전 관계자는 30일 “온실가스 감축 기술 개발을 통해 신사업 비즈니스 모델을 제시하고 개발도상국과 공유해 국제사회를 주도하는 글로벌 에너지기업으로서 신기후체제를 기회로 바꾸겠다”고 강조했다. 세종 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

해외 연구팀이 대기에서 오존을 파괴시키는 새로운 화학물질을 찾아내는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 남극 대륙의 거대한 오존 홀(Ozone hole)은 지구 온난화 위기가 전 세계적으로 대두된 뒤 지속적인 관심을 받아왔다. 이전까지 오존을 파괴하는 주된 화학물질은 프레온가스(CFCs), 수소염화불화탄소(HCFC) 등으로 알려져 있다. 주로 냉장고나 에어컨 등에서 쓰이는 물질이다. 강력한 환경규제협정인 몬트리올 의정서를 통해 오존을 파괴하는 물질들을 제재하는 법이 마련됐지만, ‘뻥 뚫린’ 오존층은 예상만큼 빠르게 줄어들지 않았다. 영국 이스트 앵글리아 대학교연구팀은 이 오존 홀을 연구한 결과 지금까지는 밝혀지지 않은 새로운 ‘오존 파괴 물질’ 4종을 발견해내는데 성공했다. 이 합성가스는 대기 중에서 오존층을 파괴하며, 전자제품을 청소하는 제품 등에서 방출되는 것으로 추정되지만 정확한 발생 원인 및 출처는 아직 밝혀지지 않았다. 연구를 이끈 요하네스 라우베 박사는 “십 수 가지 신물질을 발견했지만 이중 정확하게 확인된 화학물질은 총 4종”이라면서 “이들은 최근 2년간 대기 중에 2배로 확산돼 오존을 파괴하고 있다”고 설명했다. 이어 “어디선가 이 화학물질을 배출하는 제품을 대용량으로 사용하고 있지만 정확한 발생 출처는 확인하지 못했다”면서 “다만 냉장고용 냉각제 등에 쓰이던 프레온 가스의 일종인 것으로 보인다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지인 네이처지오사이언스저널에 게재됐으며, 과학자들은 오존을 파괴하는 이 신종 화학물질의 발견은 ‘오존의 고갈’이 단순히 과거의 이야기가 아닌, 여전한 현재진형임을 알게 해준다고 지적했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 중국발 미세먼지 여파가 연일 국내로 미치면서 ‘그린 테크놀로지’가 환경오염을 막는 대안으로 주목받고 있다. 2일 재계에 따르면 SK그룹은 이산화탄소를 자원화하거나 배출량을 줄이는 방법으로 신제품을 만드는 연구가 활발하게 진행 중이다. SK는 공장 굴뚝으로 배출되는 이산화탄소를 활용해 새로운 플라스틱 소재를 만드는 기술을 보유하고 있다. 이른바 ‘이산화탄소 플라스틱’이라 불리는 신소재 ‘그린폴’(Green Pol)이다. 식품포장재나 접착제, 페인트 소재로도 사용 가능한 그린폴은 이산화탄소(44%)와 프로필렌 옥사이드(56%)에 촉매를 넣는 화학반응을 통해 만들어진다. 원료의 절반 정도가 이산화탄소이기 때문에 생산을 많이 하면 할수록 온실가스 감축 효과는 더 크다. 플라스틱을 만들 때 필수품으로 여겨지는 나프타가 필요 없다는 점도 주목할 만하다. 나프타는 다양한 플라스틱을 손쉽게 만들 수 있지만, 제조 과정에서 온실가스가 다량 배출되는 치명적인 단점이 있다. 그러나 그린폴은 또 독성이 없고, 연소할 때 유독가스가 발생하지 않으며, 땅속에 묻히면 자연분해된다. 식품 포장재나 접착제, 페인트 소재로도 사용할 수 있는데 SK는 최근 이를 원료로 손지갑과 핸드백 시제품을 만들어 냈다. 시장엔 내년 말 출시될 예정이다. SK그룹은 석탄을 청정에너지로 바꾸는 그린콜(Green Coal) 기술도 갖고 있다. 핵심 기술은 밀폐된 증류탑에서 석탄을 가스화시킬 때 발생하는 이산화탄소가 일산화탄소와 수소로 분리될 수 있도록 화학반응을 유도하는 것이다. 연소 과정에 증기를 넣어 가수분해하면 일산화탄소와 수소 등으로 구성된 합성가스가 만들어진다. 물론 이 합성가스에는 황화수소, 수은, 이산화탄소 등 불순물이 일부 남아 있지만 밀폐된 공간에서 추가작업을 거쳐 불순물을 제거한다. 그린콜 기술은 합성연료와 합성천연가스, 석유화학제품을 만드는 과정은 물론 발전과정 등에도 다양하게 활용된다. 역시 2~3년 내 상용화가 목표다. 이산화탄소를 모아 재활용하는 CCU기술도 온실가스 배출량을 획기적으로 줄일 수 있다는 점에서 관심이 쏠리는 분야다. 대우건설은 국내 최초로 K1/DECO2로 불리는 이산화탄소 제거공법을 개발했다. 특수 알칼리 혼화제를 활용해 미세버블 연속 흡수반응장치로 이산화탄소와 고효율 접촉반응을 일으킨다. 해당기술은 인천환경공단 청라소각장에서 시범 운영 중이다. 시간당 3500㎥의 가스를 처리할 수 있는 규모로 하루 10t에 해당하는 이산화탄소를 재활용한다. 이만우 SK그룹 PR팀장(부사장)은 “획기적인 기술로 에너지원을 만들면서 환경을 보호하는 역할을 다 하는 것이 화학기업에 던져진 과제”면서 “온실가스 감축이라는 범국가적 어젠다 역시 지속적으로 해결할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. 유영규 기자 whoami@seoul.co.kr

SK이노베이션이 그린콜 기술을 개발하고 있다. 이 기술은 비교적 값이 싸지만 공해 문제로 쓰임새가 적은 저급 석탄을 ‘석탄 가스화’ 공정을 통해 일산화탄소와 수소 등으로 구성된 합성가스로 전환한 뒤 불순물을 제거해 합성석유, 합성천연가스와 화학제품 등으로 만드는 것이다. SK이노베이션은 부존량이 석유의 3배에 달하는 저급 석탄을 활용한 그린콜 기술이 미래 신성장 동력이 될 것으로 기대하고 2008년부터 기술 개발을 추진하기 시작했다. 현재는 2, 3년 내 상용화를 목표로 막바지 연구 개발이 한창이다. SK이노베이션은 그린콜 개발 부서를 중심으로 기술 개발을 위한 연구 시험 설비를 운영해 왔으며 현재 실증 설비 단계에 돌입해 사업 추진에 박차를 가하고 있다. 이와 더불어 SK이노베이션은 방출되는 이산화탄소를 플라스틱의 원재료인 폴리머 제품으로 전환하는 기술을 개발함으로써 친환경 플라스틱 소재를 생산하는 데도 앞장설 방침이다. SK이노베이션은 2008년 10월 이산화탄소를 포집해 플라스틱 제품을 생산하는 신기술에 대한 특허 이전 및 연구 협력 계약을 아주대와 체결해 본격적으로 연구에 돌입했으며 2011년 8월에는 당시 지식경제부 기술표준원으로부터 신기술 인증서를 받았다. 이 기술은 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 회수, 저장하는 데서 그치지 않고 촉매 기술을 이용해 플라스틱의 원료인 폴리머로 전환해 실생활에 유용한 플라스틱 제품을 만들어 자원화하고 친환경 신소재로 상업화하는 것이다. 기존 플라스틱 원료인 나프타의 사용을 절감할 뿐만 아니라 세계적으로 이슈화되고 있는 탄소 배출권까지 확보할 수 있는 획기적인 친환경 신소재 기술로 평가되고 있다. 이 기술을 기반으로 상업 공정 및 제품 용도 개발을 하기 위해 2009년 연구 시험 설비인 파일럿 플랜트를 완성했으며 2015년 말 상업 생산이 목표다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

삼성물산이 영국에서 50억 달러(약 5조 6875억원) 규모의 친환경 저탄소 발전 프로젝트에 참여한다. 친환경 플랜트 분야의 선진국인 영국에서 공동으로 사업에 참여하며 중동, 아시아 시장 위주의 협소한 가스·발전플랜트 건설에서 탈피해 사업 영역 다각화에 성공했다는 평가를 받고 있다. ●“사업영역 다각화 성공” 삼성물산은 28일 영국의 ‘2 Co’에너지사와 영국 요크셔 햇필드에 석탄가스화 복합발전(IGCC) 및 이산화탄소 포집·처리시설(CCS)을 건설하는 ‘돈 밸리 프로젝트’에 참여하는 공동사업개발협약(JDA)을 맺었다고 28일 밝혔다. 돈 밸리 프로젝트는 영국 요크셔 햇필드 탄광 근처에 900㎿ 규모의 복합발전·처리시설 등을 건설해 운영·관리하는 사업이다. 회사 관계자는 “복합발전 등을 전략 추진 분야로 선정해 전문 인력과 기술 확보에 노력을 기울인 결과”라며 “중동과 동남아시아 위주의 시장에서 선진국 시장으로 변화를 꾀했다는 점과 개발·운영사업으로 영역을 확대한 것도 성과”라고 자평했다. 삼성물산은 앞으로 프로젝트 지분 15%를 인수해 사업에 주도적으로 참여할 방침이다. 향후 운영 수익 및 배당으로 투자금을 회수할 계획이다. 돈 밸리 프로젝트는 2016년 말 상업운전이 목표이며 삼성물산이 완공 후 20년간 운영에 참여하게 된다. ●CO2 는 북해 원유발굴 활용 삼성물산은 우선 프로젝트의 개발과 자금 조달, 기본설계(FEED)의 검증 업무를 맡는다. 또 석탄가스화 복합발전소와 이산화탄소 포집 설비에 대한 EPC(설계·구매·시공)를 수행한다. 41억 달러(약 4조 6637억원)로 예상되는 EPC 계약은 올해 말 맺을 예정이다. IGCC는 석탄을 합성가스로 만들어 터빈을 구동하는 친환경 발전기술이다. 가스화 과정에서 발생하는 이산화탄소는 파이프라인으로 북해 유전에 주입, 남은 원유를 발굴하는 데 사용한다. 사업비의 약 30%는 유럽연합(EU)과 영국 정부의 펀드로 충당한다. 이미 EU에서 1억 8000만 유로를 지원받았다. 나머지는 유럽투자은행(EIB) 및 국내외 수출신용기관(ECA)에서 조달할 예정이다. ●고부가가치 시장 위상 확보 기대 저탄소 발전 프로젝트는 전 세계적으로 시장이 커지고 있는 고부가가치 분야로 평가받는다. 삼성물산은 돈 밸리 프로젝트를 통해 친환경 플랜트 분야에서 세계적인 위상을 확보할 것으로 기대하고 있다. 삼성물산은 사업 추진 과정에서 한국 업체의 참여도 적극 지원할 예정이다. 정연주 부회장은 “개발과 설계, 구매, 운영, 투자 등 건설 산업 전 단계로 영역을 확장하며 글로벌 플레이어의 위상을 갖출 수 있게 됐다.”고 말했다. 오상도기자 sdoh@seoul.co.kr

미래형 친환경 발전기술로 꼽히는 석탄가스화복합발전(IGCC) 실증플랜트 사업이 첫걸음을 내디뎠다. 지식경제부와 한국서부발전은 16일 충남 태안군 원북면에서 300㎿급 IGCC 실증플랜트 착공 기념행사를 가졌다. 2015년 준공 후 2016년 7월까지 실증운전을 한다. IGCC란 석탄을 고온·고압에서 가스화해 일산화탄소, 수소가 주성분인 합성가스를 만들어낸 후 이를 이용해 가스터빈이나 증기터빈을 구동하는 친환경기술이다. 기존 방식에 비해 발전효율이 높아 연료 사용이 절감되고, 이산화탄소 배출도 줄어드는 장점이 있다. 또 석탄 사용 시 발생하는 황산화물과 질소산화물 및 먼지의 제거 효율도 높고, 저급석탄을 포함한 다양한 연료 사용도 가능해 미래형 발전 기술로 꼽히고 있다. 다만 초기 건설비가 높고 발전설비 설계와 제어 기술이 쉽지 않은 단점이 있다. 이번에 첫 삽을 뜬 실증플랜트 기술개발사업은 IGCC 분야 발전설비의 조기 정착과 설계 및 운영기술 자립 등을 통해 ‘한국형 IGCC 모델’의 개발을 꾀하기 위해 민·관 공동 연구개발(R&D) 차원에서 추진되는 사업이다. 한국서부발전 주관으로 발전 5사와 두산중공업, 고등기술연구원, 국내 주요 대학 등이 참여하고 있다. 한준규기자 hihi@seoul.co.kr

두산중공업은 15일 한국서부발전과 5132억원 규모의 국내 첫 석탄가스화 실증플랜트 건설 계약을 했다고 밝혔다. 석탄가스화 플랜트는 석탄에서 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 합성가스를 추출해 이를 연료로 전력을 생산하는 발전 플랜트다. 이에 따라 두산중공업은 가스화기, 합성가스냉각기 등 핵심 기자재의 설계, 제작뿐 아니라 설치 시운전에 이르는 전 과정을 일괄 수행해 2015년 말 준공하게 된다. 석탄가스화 기술은 세계적으로 5개 실증 플랜트만 운영될 정도로 아직 상용화되지 않은 고난도 기술로 평가받고 있다. 배출되는 이산화탄소를 포집하는 데 드는 비용이 기존 석탄화력발전소의 30~50%에 지나지 않고, 석탄화력발전소에서 발생하는 황산화물(SOx)이나 분진 등 오염물질 배출을 최소화할 수 있다. 이두걸기자 douzirl@seoul.co.kr

GS칼텍스는 미래성장동력 확보를 위해 신재생에너지 및 신소재 기술개발에 힘을 쏟고 있다. 특히 이들 연구와 사업을 담당할 신사업본부를 최고경영자(CEO) 직속으로 설립하는 등 강력한 추진의지를 보이고 있다. GS칼텍스가 오래 전부터 관심을 기울인 신재생에너지는 연료전지 분야다. 1989년 연료전지 개발을 시작한 이후 장기간에 걸쳐 적극적인 투자를 해왔다. GS칼텍스의 연료전지 개발을 담당하고 있는 곳은 자회사인 GS퓨얼셀이다. GS퓨얼셀이 개발한 가정용 연료전지는 도시가스를 수소로 변환해 이를 공기 중의 산소와 반응시켜 전기와 열을 동시에 생산하는 친환경 고효율 에너지 설비다. 종합효율이 82% 이상이면서도 이산화탄소 배출량은 45% 절감되는 차세대 에너지원이다. 특히 GS퓨얼셀은 시스템 설계 및 구성부터 수소와 산소를 반응시켜 전기를 발생시키는 스택, 연료변환기까지 연료전지 3대 핵심기술을 국내에서 유일하게 모두 보유하고 있는 전문기업이다. GS칼텍스는 올해 4월 애드플라텍을 인수해 GS플라텍으로 사명을 바꾸고 폐기물을 재처리해 에너지화하는 사업에도 새롭게 진출했다. GS플라텍의 폐기물에너지화 기술의 특징은 플라스마를 이용해 다이옥신 등 대기오염 물질을 10분의1로 대폭 줄이고 에너지로 쓸 수 있는 합성가스를 생산해 낸다는 점이다. 폐기물 100t을 처리할 경우 10㎿ 이상의 발전이 가능해 1만 가구 이상이 사용 가능한 전력을 생산할 수 있다. 또 별도 처리과정을 통해 고순도 수소로 회수가 가능해 산업용은 물론 수소 연료전지자동차에도 공급이 가능하다. 차세대 2차전지인 박막전지 사업도 GS칼텍스의 중요한 신성장사업 중 하나다. 박막전지는 모든 구성물질이 고체로 이루어져 환경친화적일 뿐만 아니라 폭발 및 발화 위험이 전혀 없어 향후 스마트카드 등에 적용돼 급속한 성장이 예상된다. GS칼텍스는 자회사인 GS나노텍을 통해 확보한 고체 전해질 및 신공정 등의 기술을 기반으로 올해 본격적으로 양산에 돌입해 향후 박막전지 시장을 주도해 나갈 계획이다. 신진호기자 sayho@seoul.co.kr

‘친환경기술로 미래시장을 선점하라.’ 두산중공업이 환경친화기술을 앞세워 다가올 녹색산업 분야에서의 무한경쟁에 대비하고 있다. 그중에서 두산중공업이 가장 두각을 나타내고 있는 분야는 원자력발전 설비 기술. 두산중공업은 이미 지난해 말 한국전력이 수주한 아랍에미리트연합(UAE) 원전 프로젝트에 참여하며 원자로 제작 기술력을 입증했다. 지난해 2월에도 중국 친산 원자력발전소에 원자로를 납품하면서 처음으로 원자로 수출의 물꼬를 텄다. 전 세계적으로 강화되는 환경 규제도 두산중공업에는 기회로 다가온다. 화력발전소 사업에서 필수가 될 이산화탄소(CO2 ) 포집 및 저장(CCS)과 청정석탄 기술에 두산중공업이 적극적으로 나서고 있기 때문이다. CCS 기술은 석탄 연소 시기를 기준으로 ▲연소 전 CO2 를 분리하는 기술 ▲연소 단계에서 순산소 연소 기술 ▲연소 후 CO2 를 분리·포집하는 기술(PCC) 등 세 가지로 나뉜다. 먼저 두산중공업은 2006년 전력연구원과 석탄가스화복합발전(IGCC) 실용화를 위한 기술개발 협약을 맺고 2014년 완료를 목표로 연소 전 단계 기술 개발을 진행 중이다. IGCC는 석탄을 합성가스로 전환한 뒤 유해물질을 제거하고 천연가스 수준으로 정제해 복합발전을 하는 기술이다. 또 순산소 연소 기술은 두산밥콕이 지난해 세계 최초로 40㎿급 규모의 실험에 성공하면서 상용화에 한 걸음 다가섰다. 두산밥콕은 지난해 12월 미국 전력회사인 베이신 일렉트릭과 하루 3000t의 CO2 를 포집·저장하는 세계 최대 규모의 CCS 설계 프로젝트를 계약했다. 한편 PCC 기술은 2008년 9월 캐나다 HTC 지분투자와 기술협약을 통해 원천기술을 확보했다. 두산중공업은 CCS 기술을 통해 2013년 이후 연평균 10억달러의 신규 수주 기회를 확보할 것으로 전망하고 있다. 두산중공업은 풍력발전·연료전지 등 신재생에너지 기술개발에도 박차를 가하고 있다. 아시아 최초로 3㎿급 육·해상 풍력발전시스템인 WinDS 3000TM 개발을 완료하고 지난해 가을부터 제주에 실증 플랜트를 설치했다. 1년간 테스트를 거쳐 올해 하반기 상용화할 예정이다. 수소와 산소를 결합해 전기와 열, 물을 생산하는 연료전지는 2012년 상용화를 목표로 300㎾급 제품을 개발 중이다. 이 밖에도 두산중공업은 외국기업 인수·합병(M&A)을 통해 확보한 발전·담수 등 핵심분야 원천기술을 통해 유럽과 미주 등 선진 발전시장에 본격 진출했다. 대표적인 예가 올해 출범한 두산파워시스템(DPS)이다. DPS는 2006년 인수한 영국의 두산밥콕과 지난해 인수한 체코의 스코다파워를 각각 자회사로 편입해 유럽과 미주지역에서 BTG(보일러-터빈-발전기) 패키지 시장에 본격 진출할 계획이다. BTG 패키지 시장은 2015년 이후 유럽 발전설비시장의 80%에 육박할 것으로 예상돼 향후 두산중공업의 유망한 사업 분야로 떠오를 것으로 보인다. 신진호기자 sayho@seoul.co.kr

SK에너지가 기술 기반 종합에너지 기업으로의 변신을 선언했다. 석유공정, 석유화학촉매기술, 윤활유 등 기존 에너지 관련 기술 기반에다 녹색에너지에 대한 의지가 더해져 ‘저탄소 성장’이라는 청사진을 제시하고 있다. 이를 위해 SK에너지는 ‘그린카 배터리’ 청정 석탄에너지의 이산화탄소를 이용해 생산하는 친환경 플라스틱 제품인 ‘그린폴(Green Pol)’ 등 중점추진 분야를 정해 기술개발과 상용화에 매진하고 있다. SK에너지는 그린카의 세계 4대 강국 진입을 위한 핵심기술인 전기자동차용 리튬이온 배터리 기술개발에 힘써 지난해 10월 다임러그룹의 전기차용 배터리 공급업체로 선정됐다. 이를 계기로 앞으로 진행될 다임러그룹의 다양한 하이브리드 및 전기자동차 배터리 프로젝트에 우선 협력업체로 참여할 수 있는 자격을 확보하고 글로벌 대형 자동차업체들과의 협력 강화를 통해 본격적으로 세계 자동차용 배터리 시장 공략에 유리한 고지에 올라설 수 있게 됐다. 이는 세계에서 3번째로 상업화에 성공한 리튬이온전지의 분리막(LiBS) 소재 기술과 박막 코팅 기술, 배터리 팩·모듈 제조기술 등 SK에너지의 리튬이온 관련 소재 및 제품 제조 기술력이 높게 평가받은 결과다. SK에너지는 현대자동차와 함께 지식경제부의 국책과제인 전기차 프로젝트에 사용될 리튬이온 배터리 공급업체로도 참여하고 있다. 나아가 SK에너지는 미국 전기차 개발 컨소시엄의 기술평가 프로그램에도 참여한다. 또 국내 근거리 저속 전기차 생산업체인 CT&T의 차량 개발에 참여하는 등 국내외 여러 전기차 배터리 개발 프로젝트에 적극 나서고 있다. SK에너지가 ‘저탄소 성장’을 위해 야심차게 추진하고 있는 기술은 그린폴로 불리는 이산화탄소 플라스틱이다. 이산화탄소를 회수해 저장하는 데 그치지 않고 촉매 기술을 통해 플라스틱의 원재료인 폴리머로 전환하는 기술이다. 그린폴은 연소할 때 물과 이산화탄소로 분해되기 때문에 유해가스가 발생하지 않아 깨끗하다. 또한 투명성과 차단성 등이 뛰어나 건축용 자재, 포장용 필름, 식품 포장재 등 다양한 분야로 적용이 확대될 것으로 기대된다. SK에너지는 이 기술을 기반으로 상업공정 및 제품 용도개발을 위한 파일럿 플랜트를 완성하고 상용화 연구에 박차를 가하고 있다. 석유에 비해 상대적으로 싸고 풍부한 석탄을 깨끗하게 이용하기 위한 ‘청정 석탄에너지’ 기술도 개발 중이다. 저급 석탄을 석탄가스화 공정을 통해 합성가스로 전환하고, 전환된 합성가스를 활용해 합성석유, 합성천연가스, 화학제품 등을 생산하는 기술이다. 신진호기자 sayho@seoul.co.kr

국내 첫 친환경 ‘가스화 복합발전소’(IGCC)가 2017년 말 울산에 들어선다. 8일 한국남부발전㈜ 영남화력발전소에 따르면 현재 벙커C유를 연료로 사용하는 화력발전소를 철거하고 총사업비 1조 400억원을 들여 ‘가스화 복합발전소’를 건립할 예정이다. 이에 따라 영남화력발전소는 내년 9월 설계용역과 환경·교통영향평가에 들어가 2013년 1월 현 부지 전면철거해 2015년 7월 가스화기 1기, 가스터빈 1기, 증기터빈 1기 건설공사를 시작해 2017년 6월 시험 운전을 거쳐 연말 완공할 예정이다. 가스화 복합발전은 원유정제 과정에서 나오는 잔사유(남은 기름)를 청정연료인 합성가스로 만들고 나서 이 가스로 전기를 생산하는 발전 방식이다. 현재 미국 일본 등 선진국들이 상용화 경쟁을 벌이는 가운데 국내 발전소 가운데는 영남화력에 처음 적용된다. 특히 영남화력이 가스화 복합발전 방식으로 변경되면 기존에 벙커C유를 직접 태워 전력을 생산했을 때보다 대기오염물질인 황산화물과 질소산화물, 먼지, 이산화탄소를 각각 65~39%까지 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 영남화력발전 관계자는 “IGCC는 현재 전 세계 20곳에 설치돼 있으나 설비용량이 30만㎾ 이하로 제한돼 대형 발전소에 도입하지 못하고 영남화력에 처음 적용된다.”고 말했다. 울산 박정훈기자 jhp@seoul.co.kr

GS칼텍스가 폐기물 에너지화 사업에 진출했다. 향후 ‘수소경제 시대’에 대비, 폐기물 처리를 통해 생산된 수소를 가정으로 공급하는 친환경 도시형 수소공급 시설도 본격적으로 구축할 방침이다. GS칼텍스는 26일 폐기물을 에너지로 전환하는 신사업을 위해 벤처기업 ‘애드플라텍’을 인수하고 ‘GS플라텍’으로 전환 설립했다고 밝혔다. 폐기물 처리를 통한 에너지 생산 진출은 국내 대기업 중 GS칼텍스가 처음이다. 폐기물 에너지화는 플라스마를 이용해 합성가스를 생산, 스팀 발전 및 고효율 가스터빈, 연료전지 발전에 활용하는 사업이다. 질소산화물과 다이옥신 등 대기오염 물질도 기존 처리 과정의 10분의1로 감소하게 된다. 폐기물 100t을 처리하면 1만 가구가 하루 사용할 수 있는 10㎿(메가와트)의 전력이 생산되고 별도로 시간당 30대의 연료전지 차량을 충전할 수 있는 수소도 생산된다. 특히 플라스마 방식의 폐기물 처리 기술은 열분해와 가스화, 용융화를 일괄 처리해 분리하는 방식보다 원료비와 설비비가 대폭 절감되는 장점을 갖고 있다는 게 GS칼텍스의 설명이다. GS칼텍스는 영국 잉글랜드 개발청과 미래형 친환경 도시 수소공급시설로 GS플라텍의 설비 공급을 협의 중이다. 회사 관계자는 “인도, 중동, 미국 등과 구체적인 협의를 시작한 단계”라면서 “국내에서는 하루 100t 규모의 폐기물 발전소 프로젝트와 방사성 폐기물 처리를 위한 플랜트의 개발을 추진하고 있다.”고 말했다. 안동환기자 ipsofacto@seoul.co.kr

충남 태안지역에 2013년까지 신 발전기술인 석탄가스화복합화력(IGCC)을 이용한 발전소 건립이 국내 최초로 추진된다. 21일 태안군에 따르면 한국서부발전은 원북면 방갈리 태안화력발전소내 7만 6443㎡의 부지에 발전용량 380㎿ 규모의 IGCC 발전소를 건립할 예정이다. IGCC란 석탄을 가스화해 합성가스를 제조한 뒤 먼지와 황을 제거해 가스터빈의 연료로 사용하는 신 발전기술로 미국 등 5개국에서 상용화돼 있다. 서부발전측은 IGCC는 석탄을 연료로 쓰는 기존 화력발전에 비해 오염물질 배출량이 10분의 1에 불과해 온실가스인 이산화탄소 배출이 크게 줄고 발전효율도 높다고 밝혔다. 이에 따라 내년 11월 공사를 시작해 2013년 말까지 발전소를 준공할 방침이다. 그러나 지역 환경단체는 IGCC가 친환경 기술이라는 점이 명확하게 입증되지 않은 데다 세계적으로도 5개국에서만 소규모로 상용화된 상태라는 점을 들어 발전소 건설에 부정적 입장을 보이고 있다. 주민들은 특히 환경오염 가능성을 차단하기 위한 냉각탑과 돔형 설비 등 근본적인 보완설비 마련을 요구하고 있어 실제 사업 추진까지는 난항이 예상된다. 태안 이천열기자 sky@seoul.co.kr

목재를 이용해 연료는 물론 합성가스, 화학·의약품 등도 생산할 수 있다.미국에서는 목재를 이용한 바이오에탄올 연구가 활발하다.2003년 농무부와 에너지부, 내무부가 양해각서를 체결하고 기술개발에 나섰다. 목질(木質) 바이오매스로는 목재칩이나 목질펠릿 등의 고체연료와 바이오오일 등 액상·기체연료 등이 개발돼 있다. 사용이 편리하고 에너지 밀도가 높다는 점이 장점이다. 핀란드는 1차 에너지 중 목질바이오매스 비중이 20%다. 스웨덴(14%), 오스트리아(10%), 독일(4.2%), 미국(2.5%) 등도 관심이 높다. 우리나라는 0.13%에 불과하다. 핀란드는 산림 폐목재로 전기를 생산하면 보조금을 지급한다. 2025년까지 재생에너지를 총 에너지 소비량의 30%까지 확대할 계획이다. 스웨덴은 버드나무를 목질 바이오에너지용 연료목으로 가꾸고, 영국은 포플러와 버드나무 등 에너지 작물 재배시 비용을 보전해준다. 독일은 2003년 목질 펠릿을 이용한 지역난방사업을 시작했고, 목질 연료의 규격 표준화와 화목생산 판매를 승인했다. 우리나라는 바이오매스 통계조차 없다. 원목 그대로 화목으로 쓰거나 제재해 산업용 목재로 사용하는 수준이다. 서구의 벽난로가 아닌 온돌문화인 우리나라에서는 화목 보일러 개발도 시급한 과제다.국립산림과학원 최준원 박사는 “목재연료의 수요와 공급이 있다면 기업이 참여할 수 있고 상용화가 가능해질 것”이라고 진단했다. 아산 박승기기자 skpark@seoul.co.kr   ●바이오매스란 에너지로 이용되는 모든 식물과 미생물 등 생물체를 통틀어 일컫는다. 주변에서 쉽게 볼 수 있는 목재부터 고구마, 감자를 비롯해 산업폐기물과 쓰레기 등도 연료화할 수 있는 자원이다.

통상산업부는 석유화학산업의 가격 경쟁력을 높이기 위해 나프타 등 기초 원료유에 대한 관세 무세화와 합성수지 폐기물부담금의 폐지를 추진키로 했다. 통산부는 19일 상오 대한상의에서 임창렬장관이 참석한 가운데 석유화학산업 민간협의회를 갖고 현재 1%가 적용되고 있는 나프타와 나프타제조용 원유에 대한 할당관세율을 선진국처럼 무세화하는 방안을 추진키로 했다. 기초 원료유를 무세화할 경우 나프타는 연간 1백43억원,나프타제조용 원유는 1백억원의 원가절감 효과가 기대된다.또 산업용 원료인 합성수지가 폐기물 부담금 대상품목으로 지정돼 판매가의 0.7%를 제조업자가 부담하도록 돼 있으나 합성수지는 제품을 만들기 위한 원료로 부담금 대상이 아닌 점을 감안,대상품목에서 제외하는 방안을 추진키로 했다. 이와함께 화학공업 촉매 합성가스 제조공정 등의 기술개발을 위해 오는 99년 4월까지 정부와 민간이 공동으로 시화공단내에 제조공정별 시험공장을 건설하고 2002년까지 서울대안에 1백12억원을 들여 화학공정 시스템 개발센터를 세우기로했다.