탄소중립 이후 당진경제의 도약의 발판은?

당진산업단지에는 현대제철을 중심으로 하는 철강단지와 동서발전 당진화력발전소, GS EPS, 현대그린파워 등 화력발전단지가 입주해 있다. 또한 석문산단과 인접해서 대산 석유화학단지가 있어 이들 모두 화석연료를 원, 연료를 사용하는 업체들이 집중적으로 입주해 있다.

그런데 탄소중립이란 화석연료 사용을 중단시키고 새로운 무탄소 청정에너지로 전환시켜 나가는 사업이므로 탄소중립이 완성된 이후 결국 당진경제는 어떻게 변모해 나갈 것인지 중장기적으로 큰 그림을 바탕으로 탄소중립 기본계획이 수립되어야 한다.

EU국가에서는 2026년 1월부터 탄소국경조정세(CBAM)의 탈을 쓰고 탄소배출량을 점검, 많은 배출량에 대해서는 그 차이만큼의 관세를 부과할 방침이다. 이로써 탄소중립에 대한 경쟁력을 확보하지 않은 우리나라로써는 큰 부담이 되지 않을 수 없다.

결국 철강업체들은 탄소중립과 함께 소재산업의 변화에 대응하여 나가야 하는 큰 부담을 안고 있다고 할 것이다.

이에 국내 최고의 철강업체인 포스코는 2030년까지 기존 철강재 생산비중을 40%로 크게 감축시키고 미래소재분야에 40%를 확보해 나가는 철강재 생산과 소재생산으로 크게 양분시켜 나가겠다는 중장기 경영전략을 수립하고 있다.

그래서 광양제철소에 이차전지(리튬이온배터리) 소재 공장을 건립하여 세계 유일하게 소재산업을 수직계열화를 이룬 철강업체가 되었다.

그리고 포스코 그룹의 지주사인 포스코 홀딩스는 인도네시아에 니켈 제련공장을 신설하고 여기에서 니켈을 함유한 광석을 녹여 니켈 중간재(니켈매트)를 생산할 예정이다. 니켈은 전기차 배터리의 성능과 용량을 결정하는 핵심 소재이기 때문에 앞으로 활용분야가 크게 확대될 전망이다.

이같이 철강산업이 앞으로 제로에너지 빌딩, 그린 모빌리티, 신재생에너지 인프라 등 미래 도시에서 필요한 자원 순환적이고 친환경적인 철강 소재의 수요가 크게 늘어날 것에 대비하여

신소재 산업에 진출, 이에 대비하여 나가고 있다.

이에 반해 현대제철은 포스코와 함께 수소환원제철 공법 개발을 추진하는 한편 저탄소 새로운 철강생산 체제인 하이큐브(Hy-Cube)를 도입하여 철강스크랩을 중심으로 하는 신형 전기로를 활용기법을 개발하여 저탄소 제강체제를 구축한다데 초점을 맞추고 있다.

세계 조강생산은 2019년 현재, 18억 7 천톤으로 이중 72%는 고로에서, 28%는 전기로에 의해 생산이 되고 있다. 그렇지만 탄소중립 목표를 달성해 나가기 위해서 상대적으로 이산화탄소 발생이 적은 전기로 기술로 이전시키는 경향이 뚜렷하게 나타내고 있다.

글로벌 철강업체들은 탄소중립 사업을 추진해 나가기 위해서 현재 화석연료를 그대로 사용하면서 이산화탄소를 포집·저장·활용하는 ‘CCUS 기술’을 도입, 값싼 수소가 대량으로 생산되는 2040년까지 버티어 보겠다는 전략을 대체로 수립하고 있다. 그리고 그동안 탄소 저감시키는 기술로 ‘철스크랩 기반의 전기로 공법’을 확대시켜 나가는 방안을 강구하겠다는 것이다.

본래 철강석은 적철광, 자철광과 같이 산소와 결합된 산화물의 형태로 존재하기 때문에 산소를 떼어내는 환원 공정이 불가피하게 요구된다.

현재 석탄을 원료로 하는 코크스를 생산, 환원공정에 활용하고 있어 이산화탄소가 가장 많이 배출하는 업체가 되고 있다. 그렇지만 앞으로 값싼 수소가 대량으로 생산되는 수소경제시대가 도래하게 되면 석탄 대신 수소를 활용하는 수소환원제철로 전환시켜 나가겠다는 전략이다.

한편 석유화학산업은 천연소재를 대체해 인류에게 전자, 자동차, 섬유, 건설 등 각 분야에 안정적인 기초소재를 제공해 왔다. 그런데 탄소중립으로 석유 사용이 중단됨에 따라서 이에 대비하는 구조적인 변혁이 불가피하게 요구되고 있다.

가장 대표적인 LG화학은 그린바이오, 친환경 에너지를 화이트 바이오라고 부르면서 이에 집중적인 투자를 통하여 석유 대체 원료로 전환시켜 나가겠다는 선언을 하고 있다. 특히 재활용이 가능한 ABS(고부가 합성수지) 개발을 통하여 세계 1위자리를 고수하겠다는 목표를 설정하고 있다.

이에 반해 롯데 케미칼은 화장품 및 식품공기에 적합한 PCR -PP(재생 플리포로필렌) 소재를 개발하여 무공해 플라스틱 소재를 확보하여 나가겠다는 목표를 수립하고 있다.

이어서 SK종합화학은 기존 20%이었던 친환경 제품 비중을 70% 이상으로 확대시켜 나가고자

일회용 플라스틱, 포장재 등을 쉽게 재활용할 수 있는 고기능 소재를 개발하고 있다. 이같이 지금까지 소재산업의 핵심 강자로 입지를 확보했던 철강, 석유화학업체들도 친환경, 순환경제체제라는 패러다임에 맞춰서 새로운 산업체로 변모해 나가는 중장기 기본계획을 수립하고 있는 것이다.

첨단 소재산업이란 지구상에 자연적인 상태로 존재하지 않는 물질을 합성기술을 통해 새롭게 만들어 낸 고분자를 원료로 발전시키는 첨단 기술분야라고 할 수 있다.

국내 석유화학산업은 오늘날까지 국가기간산업으로 성장을 거듭하고 있으면서 유리, 시멘트, 콘크리트, 내화물 및 도자기, 타일 등 전통세라믹 산업에서 벗어나 적층 세라믹콘덴서(MLCC), 바리스터, 자성체, 세라믹 멤브레인, 임플란트 등 첨단세라믹 산업으로 발돋움하고 있다.

그렇지만 이런 첨단소재산업들은 기존의 철강산업과 석유화학 산업처럼 국가가 주도적으로 집중 육성시킨 기간산업과는 분명한 차이를 보이고 있다.

첨단세라믹이란 자연계에 존재하는 광물을 고순도로 정제하고 이로부터 얻어진 순수한 원료 또는 합성원료로 만들어지며, 기존 소재의 한계를 뛰어넘는 세라믹으로서 광·전자세라믹, 구조세라믹, 에너지·환경 세라믹 및 바이오 세라믹 등이 이에 속한다.

즉, 새로운 기능 창출과 부여를 위해서는 고순도 또는 정제된 원료를 사용해야 하는데 이는 기술적으로 매우 까다로울 뿐만 아니라 개발에도 많은 시간과 비용이 요구된다. 현실적으로도 제품개발이 전제되어야 하기 때문에 손쉽게 외국에서 원료를 수입하여 개발에 착수할 수 없다.

물론 대부분의 첨단세라믹 핵심원료를 수입에 의존하면서 지금까지 해왔던 것처럼 첨단세라믹 소재·부품 산업을 꾸려갈 수도 있으나 원자료를 고순도 정제된 원료를 확보해 나가는 기술을 보유하지 않으면 지속적인 발전 기틀을 마련하는데 한계를 갖기 마련이다.

알기 쉽게 1g당 가치로 비교하였으며 원재료인 티탄광물 1g의 가치는 중간단계의 원료 소재인 티탄산바륨이 되었을 때 100배로 커지며 첨단세라믹 부품인 MLCC로 제조되었을 때는 1g당 그 가치는 무려 1,000배로 상승하게 된다.

따라서 원재료에서 최종 제품까지의 서플라이 체인 중 우리나라 기업은 칩 콘덴서 제조사로서삼성전기와 삼화콘덴서 2개사만 있을 뿐이어서 그 나머지 단계에서는 전량 수입에 의존할 수밖에 없는 실정이다. 즉, 핵심세라믹 부품을 최종적으로 제조하고 있음에도 불구하고 그 이전 단계까지의 공급 체인이 형성되어 있지 않기 때문에 부가가치를 높이는 데는 한계에 직면할 수밖에 없다.

자원이 빈약하기에 원재료는 어쩔 수 없다손 치더라도 고순도정제기술과 합성기술에 경쟁력을 가질 수 있을 때 국내의 첨단세라믹 원료소재 산업은 물론 소재와 부품 산업 또한 확고한 생태계를 구축할 수 있어 확고한 첨단 소재산업의 생태계가 구축될 수 있는 것이다.

앞으로 이같은 첨단 소재산업시대가 도래할 전망이다. 즉 스마트 시티가 도입되면서 에너지, 인프라, 모빌리티 허브로서 저탄소 기조가 강화되고 그린 건축, 분산 전원, 친환경 모빌리티 중심의 미래 철강 수요의 양적, 질적 변화가 요구되고 있다.

‘건설’분야에서도 친환경 니즈 강화, 디지털 3D 기술, 친환경 합성소재 수요의 증가로 철강 수요는 점차 감소되면서 첨단소재들이 부상하게 될 전망이라고 한다.

더욱이 ‘모빌리티’도 이동의 편리성을 넘어 친환경, 편의, 안전에 대한 니즈가 더욱 강화되면서 하늘을 나는 교통수단인 UAM(도심 교통 항공)과 진공 튜브에서 차량을 초고속 철도차량을 훨씬 뛰어넘는 속도로 이동시키는 하이퍼루프(Hyperloop까지 등장하게 될 전망이다. .

따라서 개인의 특성에 맞춘 퍼스널 모빌리티 등 신규 운송 수요가 증가하면서 ‘에너지’는 분산 전원의 집적화, 신재생에너지, 수소 생태계 인프라 창출이 본격화될 전망이다.

물론 철강에 대한 메인 수요는 여전히 남아있으면서 각종 구조적인 변화에 따른 비철금속, 플라스틱, 복합재와의 경쟁이 불가피하게 요구받게 될 전망이다.

경량화, 고방열, 고성능, 친환경 등에 유효성이 뛰어난 비철금속 소재가 확실하게 자리잡아가면서 철강산업도 불가피한 구조적인 변혁이 요구받게 될 것이다,

지난해 3월 31일, 당진 석문 국가산업단지 충남 산학융합지구에 '첨단 금속소재센터'가 건립돼 본격 운영에 들어갔다. 금속소재 산업은 철강·분말 금속·희소금속 등 원재료를 정련·주조·성형해 중간재를 생산하는 것으로, 각종 산업의 핵심 기반 소재로 쓰여 '산업의 뿌리'라고 할 수 있다.

이어서 지난 3월 31일에는 서산 대산석유화학단지에서 '첨단 화학산업 지원센터'가 준공되었다. 여기에서는 전통적인 석유화학 소재에서 첨단화학 소재 산업으로의 전환을 위한 스마트 시스템이 구축됐으며, 첨단화학 신소재 산업 육성과 지역 산업의 경쟁력 강화를 목적으로 운영된다. 이같이 당진 서산에 입주해 있는 철강단지와 석유화학단지에서 이뤄질 구조적인 변혁을 이들 연구센터와 함께 헤쳐 나가야 할 것이다.

그래서 탄소중립 완성 이후 당진경제는 어떤 도약의 발판을 마련해 나갈 것인지 30년, 50년 당진경제의 비전을 제시하고 여기에 맞춰 탄소중립과 함께 새로운 산업체로 발전해 나갈 수 있는 기틀을 마련해 나가야 할 것이다. 결국 당진 서산지역에서의 철강산업, 석유화학업체들은 지금까지 전통적인 소재산업에서 벗어나 합금속을 통한 첨단소재산업으로 변모해 나가야 할 것이다.

따라서 당진 탄소중립 기본계획은 당진경제가 30년, 50년 후의 큰 그림을 밑바탕으로 탄소중립과 함께 변모하는 첨단소재산업의 허브로써의 입지를 확보해 나가는 내용을 담아내야 할 것이다.

높이 나는 새가 멀리 볼 수 있다는 평범한 진리가 전환기에 생존전략으로 필수적이라는 사실을 이해하고 이에 만반에 준비를 해 나가는 자세가 무엇보다도 요구된다고 할 것이다.

김종서 기자 kjs2158@naver.com 이 기자의 다른 기사 보기