탄소중립? 석유화학은 이렇게 준비합니다!

안녕하세요. 한화토탈 블로그 지기입니다. 지난해 말, 정부의 2050 탄소중립 추진전략이 발표된 후, 산업계에서는 온실 가스를 감축하기 위한 움직임이 이어지고 있습니다. 우리나라 전체 온실 가스 배출의 약 60%를 산업부문이 차지하고 있는데요. 오늘은 2050년 탄소중립이라는 목표를 이루기 위한 석유화학 업계의 노력을 함께 알아보고자  합니다. 

 

 

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‘탄소중립’ 시대, 난관에 둘러싸인 우리 산업계

   

사실, 우리나라는 석유화학, 철강, 반도체와 자동차 등 에너지 집약 산업이 경제를 지탱하고 있어 탄소중립에 관해서는 세계 어느 나라보다 불리한 환경에 처해 있습니다.

신재생에너지 발전을 늘려 화석 에너지를 대체하기에는 국토가 좁아 대규모 태양광 발전소를 건설할 사막도, 해상 풍력 발전 단지를 지을 해안도 부족하죠. 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 원자력 발전 또한 안전상의 이유로 감소하고 있는 추세입니다.

탄소배출에 대한 규제, 그리고 원가 상승으로 인한 경쟁력 악화. 우리 산업계가 마주하고 있는 현실은 녹록하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 탄소 중립이라는 목표는 지속 가능한 인류의 생존을 위해 더 이상 거스를 수 없는 거대한 흐름인데요.

우리, 대한민국 산업계는 ‘탄소중립 시대’를 맞아 여러 악조건 속에서도 살아남기 위해 고군분투하고 있습니다.

 

 

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석유화학 업계, 에너지 절감 기술이 곧 기업 경쟁력!

  

석유화학 업계는 ‘탄소 중립’이 대세로 떠오르기 전에도 끊임없이 에너지 절감을 위해 노력해왔습니다. 에너지 절감 자체가 기업 경쟁력 상승과 직접적으로 연관되기 때문이죠. 기업 경쟁력 향상을 위한 노력을 끝없이 이어온 결과, 국내 석유화학 기업은 세계 최고 수준의 에너지 효율과 에너지 절감 기술을 자랑하게 됐습니다.

석유화학 공정은 원유의 분리 정제 과정에서 에너지 사용량이 많습니다. 가열과 냉각을 반복하면서 열에너지 손실이 발생하는데요. 이때 대기 중으로 방출되는 열을 재활용해 스팀으로 전기를 만들거나, 공정에 다시 사용하면서 에너지를 아낄 수 있습니다.

이미 세계적인 수준으로 올라선 에너지 절감 기술을 더 발전하는 건 쉽지 않은 일입니다. 현재는 개별 공장에서 에너지를 절약하는 단계인데요, 여기에 그치지 않고 인근 공장, 더 나아가 산업단지 전체 차원까지 확장해 열교환망을 구축하는 등 에너지 효율을 높이기 위한 새로운 아이디어를 실천하기 위한 노력을 하고 있습니다.

 

 

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탄소중립, 실질적인 탄소 배출 절감이 중요!

   

기업이 탄소배출을 줄이기 위해 가장 많이 사용하는 방법은 공장 설비의 에너지원을 화석 연료에서 전기로 바꾸는 것입니다. 중요한 점은, 재생에너지로 만든 청정 전기로 바꿔야 실질적으로 탄소 배출을 절감할 수 있다는 건데요. 신재생에너지 인프라가 아직 충분치 않은 우리 나라에서 이 같은 방법은 아직 효용성이 크지  않습니다. 

이외에도 이미 개발돼 있지만 낮은 경제성 등 여러 사정으로 인해 쓰이지 않고 있는 탄소 저감 기술도 많답니다. 하지만, 최근 탄소 저감에 대한 사회적 압력이 커지고 있는 상황에서 관련 기술의 경제성이 높아지면서 신기술 도입이 증가할 것으로 기대합니다. 

 

 

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석유화학 공장, CCUS로 이산화탄소 모은다

   

대기 중의 이산화탄소를 포집해 탄소 배출량을 줄이는 CCUS(Carbon Capture, Utilize, Storage) 기술도 탄소 저감 기술 중 하나인데요. 이산화탄소 포집, 활용, 저장을 의미하는 CCUS 기술은 현재 포집 단계의 연구가 가장 진전돼 있습니다.

세계적인 에너지 기업, TOTAL에서는 CLC(Chemical Loop Combustion)라는 기술을 실제 산업 현장에서 활용할 수 있을지 연구 중인데요. 보일러나 발전기에서 스팀 혹은 전기를 만들 때, 동시에 순도 높은 이산화탄소를 포집하는 기술입니다. 

지금도 국내 일부 기업에서는 고순도의 이산화탄소를 포집해 식용이나 드라이아이스, 탄소 용접 등으로 판매하고 있는데요. 이산화탄소 배출량이 많은 에틸렌 공장에도 확대 적용하는 것을 검토하고 있습니다.

 

석유화학 산업은 그간 환경을 파괴해 인류 생존에 위협이 된다는 오래된 오해를 받고 있습니다. 그러나 그 이면을 살펴보면, 석유화학 산업의 상징인 플라스틱은 천연 자원을 대체해 환경을 보호하고 에너지 절감에 기여하는 부분 또한 큽니다.

플라스틱이 없다면 목화 솜으로 옷을 짓고, 목재나 철강을 사용하면서 산과 나무 등 천연자원이 파괴되겠죠. 또, 신재생 에너지 발전을 위한 태양광 소재, 전기 케이블, 화학 전지 모두 화학 산업을 바탕으로 합니다. 

굴뚝산업, 공해 산업이라는 이미지를 갖고 있는 석유화학 산업은 이제 탄소 중립이라는 큰 목표를 향해 노력을 기울이고 있습니다. 같은 제품을 생산하더라도, 적은 에너지를 소비하고 더욱 친환경적으로 생산하기 위해, 그리고 생존하기 위해 노력하는 석유화학 산업의 노력을 응원해주시길 바랍니다!

 

(글 : 한화토탈 에너지 관리팀 송민정 차장)
※해당 콘텐츠는 과학동아 3월호에 기고한 글을 바탕으로 작성됐습니다.

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