당진시의 탄소중립 기본방향은?

당진시는 탄소중립 기본법에 의해서 2018년 기준으로 2030년까지 40%, 2050년까지 100% 탄소배출을 감축시켜 나가야 한다. 그런데 2018년, 당진시에서 배출되는 온실가스는 7,200만톤이고 있으며 국내에서 가장 많은 탄소를 배출하고 있다.

이중 동서발전 당진화력발전소는 3,003만톤(41.7%), 현대제철 당진 제철소는 2,289만톤(31.8%), 현대그린파워는 1,083만톤(15.0%), GS EPS는 312만톤으로 4.3%이다. 결과적으로 현대제철, 동서발전, GS EPS 3개사가 차지하는 온실가스 배출비중이 92.8%나 차지하고 있다. 나머지는 KG 스틸, 동국제강, 휴스틸, 환영철강 등 주로 전기로 철강업체에서의 전력사용으로 인한 간접배출로 당진시 탄소배출의 97%나 차지하고 있는 실정이다.

이런 상황에서 당진시의 탄소중립 방안을 마련한다는 것은 우선적으로 현대제철의 용광로에서 배출되는 46.8%와 동서발전 당진화력에서 배출되는 41.7%에 대한 탄소감축방안을 마련해야 하는 것이다. 이는 결국 에너지 전환 전략을 신재생에너지 전환이냐 LNG발전 + CCUS기술 중 어느 것을 선택하느냐는 문제로 압축될 수 있다.

우리나라의 신재생에너지 비중은 전체 전력생산의 7% 수준을 유지하고 있고 앞으로 신재생에너지 시설을 확충시켜 나가기에 여러가지 장애요인을 안고 있기 때문에 사실상 선택의 여지 없이 ‘LNG발전 + CCUS기술’로 나갈 수밖에 없다

그런데 현대제철은 이미 용광로에서 배출되는 코크스 가스를 포집하여 부생가스발전과 수소생산공장을 운영하고 있는 현대그린파워를 건설했다.

그렇다면 현대그린파워를 앞장 세워 당진시의 ‘LNG발전 + CCUS기술’을 성공적으로 추진해 나갈 수 있는 방안을 마련하는 것이 당진 탄소중립 기본계획이라고 할 것이다.

따라서 현대그린파워에 대한 좀 더 깊이 있는 연구를 통하여 이를 활용해 나가는 방안을 기반으로 당진시 탄소중립 모델을 마련해 나가야 할 것이다.

국제에너지기구(IEA)는 2020년 9월에 발간한 ‘청정에너지 전환에서 탄소 포집, 활용 및 저장 특별 보고서’를 내놓으면서 “탄소포집 기술 없이 탄소 순배출 제로에 도달하는 것은 현실적으로 불가능하다”며 세계 각국들이 탄소 포집에 동참해 줄 것을 촉구했다.

그리고 2022년 4월, IPCC는 “탄소 포집 없이는 탄소 중립이 불가능하다”며 “2050년까지 감축해야 할 22억톤 중 30~60%인 6~13억톤은 탄소 포집으로 처리해야 한다”고 밝혔다.

또한 현대그린파워는 이미 탄소포집 시설을 확보하고 있는 상황에서 CCUS에 대한 부정적인 견해를 제기하여 당진 탄소중립 기본계획에 반영시킬 여지는 없기 때문에 CCUS기술을 기반으로 탄소중립을 추진해 나가는 방안을 마련해야 할 것이다.

중앙정부는 이미 석탄화력발전 폐기할 계획인 28기를 모두 LNG발전 전환, CCUS기술을 도입하여 암모니아 수소 혼용발전을 추진해 나가겠다는 탄소중립 모델을 전력수급 기본계획에 반영하고 있다. 그렇다면 이것이 우리나라의 탄소중립 모델이 될 수밖에 없는 일이다.

이를 기반으로 어느 지자체가 먼저 수소경제 생태계를 조성하여 무탄소 청정에너지 체제를 선점하여 선점이익을 누릴 수 있느냐는 문제만 남아 있다고 할 것이다.

화석연료를 대체시켜 나가야 될 무탄소 청정에너지는 이미 수소라는 사실이 확정되었다고 할 것이다.

그런데 수소는 독립적으로 존재하는 것이 아니라 물에서 나오는 것이므로 지금처럼 화석연료를 사용하여 물을 전기분해하는 방식 이외 직접 물에서 수소를 값싸게 대량 생산하는 기술을 개발하여 수소생산이 일반화 되어야 한다는 한계점을 안고 있다고 할 것이다.

현재까지 수소 대량생산방법에는 대체로 2가지 방식을 기대하고 있다.

하나는 4세대 원자로 기술이 개발되면 900도 이상 핵분열이 일어나면서 자연스럽게 생성되는 에너지를 활용하면 대량으로 물을 분해하여 수소생산체제를 갖추는 일이다. .

다른 하나는 티타늄과 같은 촉매를 활용하여 상온에서 물을 전기분해할 수 있는 시설을 갖출 수 있다는 것이다.

4세대 원자료는 2030년까지 개발이 완료될 예정이며 이를 기반으로하는 발전시설을 확보하는 시간까지 감안하면 2040년쯤에 상용화가 가능하다는 추정하고 있다. 다만 티타늄을 촉매를 활용하는 문제는 정확한 시기는 알 수 없지만 다소 앞당겨질 수 있다는 기대감을 갖고 있다.

결국 탄소중립 방안은 값싼 수소가 대량으로 생산되는 시기까지 탄소감축 활동을 어떻게 하느냐 하는 문제에 초점을 맞출 수밖에 없다.

영국에서는 전력생산의 4분의 1이상을 차지하는 풍력발전이 2022년에 열돔현상으로 전혀 전력생산을 하지 못해서 전기료가 2배나 상승하는 일이 있었다. 그래서 재생에너지를 기반으로 하는 수소생산체제보다는 LNG발전 + CCUS기술에 무게를 두는 경향을 보이고 있다.

이에 우리나라에서도 지난 1월 발표한 제10차 전력수급 기본계획에 반영되어 LNG발전 + CCUS기술에 무게를 두고 있다.

그렇지만 투자에는 항상 위험이 따르기 마련이기 때문에 적당한 배분투자를 기본원칙으로 삼아야 한다. 그런 의미에서 에너지믹스전략은 어느 한 곳에 몰빵한다는 것은 안정성을 크게 침해할 위험성을 안고 있다는 사실을 명심해야 할 것이다.

여하튼 당진시의 탄소중립은 LNG발전 +CCUS기술에 초점을 맞춰 탄소중립 기본계획을 수립해야 할 것이며 현대그린파워의 사례를 깊이 있게 연구해서 이를 기반으로 탄소중립 모델을 마련, 다른 지자체보다 앞서서 수소경제 생태계를 조성해 나가는 선도적인 면모를 보여주어야 할 것이다.