[연재] (11) 석유에너지산업의 안전 및 건전성 확보 방안
[연재] (11) 석유에너지산업의 안전 및 건전성 확보 방안
  • 승인 2007.04.09
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에너지문제 기술혁신이 대안
▲ 쉘 장치안전팀장 김동섭 박사
지난주 언급한 바와 같이 에너지와 환경관리를 위해서 현재 많은 기술혁신이 이뤄지고 있다. 이는 앞으로도 꾸준히 지속되어야 할 과제이기도 하다.

왜냐하면 세계에서 생산되는 에너지의 절반 이상이 낭비되고 있기 때문이다. 이 측면에서 보면 에너지 효율을 높이는 방안은 에너지 수입을 전적으로 해외에 의존하고 있는 우리에게 주어진 최대의 과제라 해도 과언은 아니다.

아주 작은 분야이기는 하지만 이는 대형사고 방지에도 긍정적인 영양을 미친다. 어떤 분야의 에너지 사업에도 반드시 PSM(Process Safety Management) 시스템이 도입돼야 하고 이에 따르는 안전성 평가와 교육과 훈련이 필요하다. 또한 우리나라도 장치 검사, Reliability 등에 국제적으로 인정되는 교육과정들을 이수하고 또한 자격증을 획득함으로써 전문인들이 평준화된 고른 수준을 획득해야 한다.

환경오염을 줄이고 동시에 효율을 높이는 방안들 중에서 현실적으로 다가온 과제가 바로 석탄의 사용과 Biofuel이다. 현재 화력발전에서는 고전적인 방법인 석탄을 그대로 사용하고 있다. 하지만 이는 효율적인 부분에서도 문제가 있을뿐만 아니라 많은 양의 이산화탄소와 황화물을 배출함으로써 많은 부가적인 문제를 야기할 수밖에 없다.

때문에 이제 많은 국가들이 액화 석탄(Coal Gasification) 기술을 도입하고 있다. 이 기술을 도입함으로써 전체적인 열효율을 10% 정도 향상시킬 수 있을뿐 만아니라 물의 사용도 약 40% 정도 절약할 수 있기 때문이다. 또 타고 남은 재도 절반 정도로 줄어들고 이산화탄소, 황화물 등도 현격하게 줄어드는 이점을 가지고 있다.

하지만 아직까지도 이 방법을 적극적으로 도입, 활용하지 못하고 있는 것은 현재 기술 수준에서는 생산단가가 약 10~15% 가량 더 비싸다는 점 때문이다. 하지만 그렇다고 이와 같은 노력을 멈춰서는 안 된다.

생산된 에너지 절반 이상이 낭비
효율적사용과 대체에너지가 과제

특히 중국, 북한 등을 고려할 때 이 Coal Gasification 기술을 더 발전시켜 이산화탄소를 그대로 땅 속에 묻어두는 것은 세계의 환경오염을 줄이는 동시에 에너지의 운반을 용이토록 하고 열효율을 높이는 가장 효율적인 길일 것이다. 실제 중국의 경우 전체 철도 물량의 약 70% 정도가 석탄을 운반하는데 사용된다고 한다. 따라서 이 점을 고려할때 이와 같은 기술의 도입은 시급한 과제라 하지 않을 수 없다.

이와 병행해 또 개발되어야 할 분야가 바로 BioFuel이다. 바이오에너지는 70년대부터 브라질에서 많이 생산되고 있는 에너지다. 브라질이 일찍부터 바이오 연료의 사용을 의무화한 덕분이다. 이를 통해 브라질은 에너지를 자급자족하는 국가가 되었다. 일본도 최근에 브라질의 기술을 도입해 자체적인 기술과 결합해 사용하고 있다. 브라질에 수많은 에탄올 공장을 만들어 바이오에너지를 수입함으로써 중동의 원유 의존도를 줄이는데 노력하고 있는 것이다.

하지만 최근 원유가격의 상승과 함께 바이오에너지의 수요급증으로 인해 부작용이 발생하기 시작했다. 이는 설탕, 옥수수, 호밀 등을 원료로 하는 바이오에너지는 식품 가격에 의한 영향을 받을 수밖에 없기 때문이다. 또띠아라는 옥수수 전병으로 음식을 싸서 먹는 멕시코에서는 옥수수 가격이 급등하면서 주식인 또띠아 가격에 영향을 주었고 유럽에서는 먹고 사는 필수품은 아니지만 중요한 음료인 맥주가격이 이로 인해 들썩이기 시작했다.

이러한 상황을 볼 때 에탄올 생산이 환경과 대체에너지로서 중요한 역할을 차지하지만 생활에 직접 관계되는 주식의 공급에도 영향을 미칠 수 있다는 점에서 반드시 장래성(self-sustainable)이 있다고만 판단하기 힘들다.

그러면 이와 같은 문제에 대한 현실적인 대안은 없는 것인가? 우리에게 주어진 과제는 식품으로 만드는 에탄올보다 곡물이 아닌 식물 또는 풀, 잡초 등에서 바이오에너지를 채출하는 기술개발이 필요하다. 처음에는 멀리만 보이던 이 기술이 최근 많은 진전을 보이고 있다. 또한 수소에서도 많은 기술 개발이 되고 있지만 저장과 수송 등의 부분에서 아직 건너야 할 산은 많다.

이제 우리는 기술력 개발을 통해 석유자원에 대한 의존도를 점점 줄여 나가야 한다. 상대적으로 풍부한 LNG 사용을 늘리는 한편 Coal Gasification과 Biofuel의 기술개발에 힘을 기울임으로써 에너지 부족시대의 대안을 찾아야 한다.

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