기술개발, 안정적인 석탄공급처 확보 시급

국내 CUT 프로젝트, 안정적 석탄공급처 확보 과제

석탄은 이산화탄소로 배출이라는 결정적 약점을 가지고 있다. 국제에너지기구(IEA) 발표에 따르면 1kWh의 전기를 생산하는 데 발생하는 이산화탄소 양이 석탄 990g, 석유 780g, 액화천연가스(LNG) 550g으로 석탄이 가장 많다.

 

이런 문제점을 극복하기 위해 개발된 기술이 무공해석탄에너지는 석탄합성석유(CTL), 석탄가스화 복합발전(IGCC), 탄소 포집 및 저장(CCS)이다. 이 중 CTL과 IGCC는 석탄에 화학반응을 가해 완전히 다른 물질인 합성가스로 전환시키는 기술이 핵심이다.

 

CTL 석탄액화란 저칼로리의 석탄을 고온ㆍ고압 상태에서 분해한 뒤 수소를 첨가, 석유를 만드는 것이다. 기존 석탄에 비해 유황 등 유해성분이 낮다. CTL 사업은 이명박 정부가 저탄소 녹색성장 추진을 위해 선정한 22개 신성장동력 사업중 무공해 석탄 에너지에 포함돼 있다. 정부는 관련 사업에 향후 5년간 22조원을 투자할 계획이다.

 

IGCC(본지 신년호 1월5일자 참고)는 합성가스를 이용해 발전기를 가동시켜 전력을 생산한다. 기존의 석탄화력발전소처럼 석탄을 원료로 전력을 생산하지만 이산화탄소 등의 오염물질을 훨씬 덜 배출하는 청정한 방법이다.

 

CCS는 석탄 사용 시 배출되는 배기가스에 포함돼 있는 이산화탄소를 처음부터 분리해내 지하나 해저의 저장소에 주입시킴으로써 이산화탄소의 방출을 원천적으로 차단하는 기술이다. 이런 기술들은 미국, 일본, 유럽연합(EU) 등 선진국을 중심으로 활발히 기술을 개발 중이다. 무공해석탄에너지는 많은 장점에도 불구하고 많은 시간과 비용을 필요로 해 상용화에 상당한 어려움이 따른다.


이런 가운데 주목받고 있는 기술이 CUT(Coal Upgrading Technology)다. 이 기술은 저열량 석탄의 수분을 제거해 열량을 높이고 불순물을 제거해 석탄의 품질을 높이는 기술이다. 이 기술의 경우 석탄의 수분을 제거하는 과정에서 이산화탄소가 줄어든다. 일반적으로 10~20%의 이산화탄소 발생을 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다.

 

우리나라도 최근 정부와 기업, 연구소 등이 공동으로 CTL, IGCC, CCS 등 청정석탄기술과 무공해석탄에너지 개발을 적극 추진하고 있다. 지식경제부는 서부발전 주도로 충남 태안에 300MW급 한국형 IGCC 플랜트를 건설 중으로 2012년에 완공해 2014년부터 본격 가동할 계획이다. 지식경제부는 2012년 이후 수명이 다하는 기존 화력발전소를 모두 IGCC로 대체할 계획이다.

 

이 프로젝트가 성공하기 위해서는 석탄의 안정적 공급이 필수요소다. 우리나라에도 많은 석탄이 매장돼 있지만 대부분이 가정용 연탄의 재료로 쓰이는 무연탄뿐이다. 현재 우리나라는 청정석탄기술 개발을 포함해 산업에 필요한 유연탄은 전량 수입하고 있으며 그 양은 연간 석탄 사용량 8000만톤 중 무려 97%에 달한다.

 

무공해석탄에너지 성공의 필요조건은 기술 개발과 대규모 유연탄광 확보다. 우리나라도 무공해석탄에너지 확보를 위해서는 자체 청정석탄기술 개발과 함께 국내 기업 소유 석탄광을 확보해야 한다.

 

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