[기획] 강원도, 저탄소 신산업 구축 ‘집중’
[기획] 강원도, 저탄소 신산업 구축 ‘집중’
  • 류희선 기자
  • 승인 2021.05.24
  • 댓글 0
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국가계획보다 10년 앞당겨 2040 목표 달성
희토류 추출 등 탄소광물화 기술실증 추진

[투데이에너지 류희선 기자] 강원도가 지방정부 최초로 2040년까지 탄소중립을 선언했다. 강원도는 4대전략 12개 실천과제 도출을 통한 이행방안을 제시하고 강원도 특성을 고려한 중장기 온실가스 감축 전략으로 국가 계획보다 10년을 앞당긴 선제적인 기후변화 대응 정책을 마련했다.
강원도는 강원도라서 할 수 있는 주도적이고 지속가능한 탄소중립, 탄소흡수 녹색통일 강원시대 준비와 완성이라는 비전으로 저탄소 신산업 육성을 통해 일자리를 창출하고 탄소중립을 통한 삶의 질을 향상시킬 전망이다. 특히 강원도는 정량적인 목표 제시를 통해 2040 탄소중립의 가능성을 보여주면서 눈길을 끌고 있다.
강원도의 탄소중립을 달성하기 위한 전략은 어떤 것인지 구체적으로 알아봤다. /편집자주

강원도에 따르면 도는 온실가스 순배출량이 3,260만톤으로 2005년대비 12% 증가했으며 2030년에는 3,440만톤을 배출할 전망이다. 가장 많이 배출하는 분야는 에너지, 산업공정 순으로 두 분야가 대부분을 차지하고 있다.

또한 실제 강원도 제조업 비율은 1.4%에 불과하지만 온실가스 배출량은 우리나라 전체 배출량의 5~7%를 차지하고 있어 제조업에 비해 배출량이 많음을 알 수 있다. 

강원도는 전국 최대의 시멘트 생산지, 다수의 석탄화력 발전소 등이 위치해있어 이로인해 온실가스를 다량으로 배출하고 있으며 전세계가 탄소중립을 선언하고 있는만큼 집중적으로 이에 전략이 필요한 시점이다. 

강원도는 화력발전 연료전환 및 탄소광물화, 시멘트산업의 탄소제로와 자원화, 그린액화수소경제 실현 등의 역점과제를 통해 2040년까지 3,443만7,000톤 이상 감축으로 탄소중립을 실현할 방침이라고 밝혔다.

■ 4대전략 12대과제 제시

강원도는 지난 1월 탄소중립 추진전략 기본계획안을 마련, 4대전략 12대과제를 발표했다.

먼저 강원도는 그린 액화수소 경제를 실현할 전망이다. 수소에너지 시대를 준비하기 위해 각종 액화수소 규제자유특구 관련기술 개발 국내 국제 표준을 제시하고 안전하고 효율적인 액화수소 기반 클러스터를 조성할 방침이다. 

동해와 삼척에 액화수소 기반 수소진흥센터 구축을 통한 기술역량 고도화와 클러스터 조성을 통해 512천톤의 온실가스 감축을 목표로 한다.

수소도시 조성 및 연료전지 발전시설도 구축할 예정이다. 수소·재생에너지, 친환경 건축기술 융합 에너지 자립 130% 달성을 목표로 하며 잉여에너지 기반 수소생산, 저장, 이용 및 도시 에너지원을 적극 활용한다. 또한 강원도는 그린수소 생산시설, 플라즈마 그린수소 제조산업 클러스터를 조성할 계획이다. 노후 화력발전소의 바이오매스 연료전환 및 수전해를 통한 그린수소 생산과 국내최초 석탄, 플라스틱, 목재로부터 CO2를 배출하지 않는 탄소중립 핵심기술 개발로 그린수소 제조기반 마련 및 자원의 고부가가치화를 할 계획을 마련했다.

강원도 내 다양한 미래신산업을 육성하는 강원테크노파크는 액화수소 수입을 위한 인수기지를 삼척 원덕 호산항 LNG인수기지를 활용해 대한민국 1호 액화수소 인수기지를 유치하기 위해 준비하고 있다고 계획을 밝혔다. 

풍력이나 분산에너지 생산에도 속도를 더한다.

강원도는 육상풍력 발전단지를 40개까지 확대해 조성, 운영할 방침이다. 동해안 해상풍력 발전단지까지 총 2.4GW 조성을 목표로 하고 있다. 또한 건물, 공공 및 기타부문 소규모 분산형 신재생에너지를 확대하고 신축 공동주택의 연료전지 사용 의무화, 기존 건물은 효율적인 에너지 사용을 위한 관리, 제로에너지 빌딩화 등을 통해 그린에너지를 보급할 전망이다.

강원도는 화력발전 연료전환을 또하나의 역점과제로 세웠다. 기존 노후 화력발전소의 바이오매스 연료전환 및 탄소중립 전력 생산, 그린수소를 통한 가스터빈 발전연료 전환, LNG-수소 혼합연료로 전환 등을 통해 온실가스를 감축한다.

또한 탄소자원화 기술을 적극 활용해 탄소포집·저장기술 확대 및 탄소광물화를 통해 온실가스를 저감한다.

발전·산업부문(시멘트)을 대상으로는 이산화탄소를 포집, 활용하고 석탄재 희토류 추출 기술 실증과 상용화를 통해 탄소중립 실현에 적극 활용할 전망이다.

강원도는 기후·환경위기에 대응한 미래 지속가능한 강원도 실현을 위한 발판을 마련하며 탈탄소 사회로의 대전환을 위한 체계적인 대안을 마련해 가고 있다.

■ 지자연과 탄소광물화 기술 적용 ‘집중’ 

강원도는 탄소 저감과 동시에 탄소를 자원화해 다시 사업화시키고 경제성을 창출할 수 있는 기후변화대응 순환경제 기술에 집중하고 있다.

강원도는 한국지질자원연구원이 개발한 탄소광물화 원천기술을 활용해 제지활용 카본머니시스템과 폐플라스틱을 활용한 자원화, 차수성시멘트 개발 등을 통해 신산업 결과물을 냈으며 탄소자원화 사업의 일환인 제지분야 카본머니시스템은 2018년 평창동계올림픽 기간 중에 시범적용해 온실가스를 감축하고 ‘환경 올림픽’을 실현했다.

이 시스템은 경기장 내부에 친환경 복합탄산염 기술을 적용한 A4용지와 종이 쓰레기통을 생산해 공급한 사례이며 이산화탄소 감축을 위한 폐지 재활용 카본머니 시스템 시범 운영을 통해 국내 최초로 폐지 수거를 통한 기후변화대응을 시행했다.

친환경 복합탄산염 원천기술 활용을 통해 폐지자원화를 통해 이를 실물경제로 활용할 수 있도록 만든 것이다. 이는 지자체의 산업과 시민의 동반성장모델과 카본 시티 구현을 목표로 하고 있다.  

또한 강원도는 한국지질자원연구원과 탄소광물화 기술을 적용해 석탄재를 활용한 국가전략광물인 희토류를 생산하고 희토류 추출 실증사업을 2022년까지 추진하며 저탄소 신산업으로 연계될 수 있을 것으로 기대를 모은다. 

지질자원연구원 관계자들이 강원도에 제안한 희토류 전문 클러스터 유치가 확정되면서 이에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.

특히 올해 지질자원연구원이 주관하는 탄소광물화기술 기반 희토류 제조기술 개발사업 기획연구가 정부 예타사업으로 선정돼 희토류산업 국내 기술개발이 더욱 확대될 전망이다.

희토류산업은 국내 소재부품산업과 밀접한 연관성을 가지고 있으며 전기차의 급격한 생산량 증가와 함께 희토류 소비가 급증하면서 자석과 배터리분야에서 30% 이상의 수요확대가 발생하고 있다.

지질자원연구원에 따르면 우리나라도 향후 희토류를 이용한 소재·부품 산업은 더욱 크게 발전할 것으로 보이며 반드시 국산화 기술개발이 필요하다고 밝혔다.

이번 사업에서는 촉매, 자석, 형광체, 광학유리, 이차전지 등의 폐자원으로부터 희토류 소재 재활용을 위한 전처리 기술과 희토류 금속회수 공통핵심기술 및 장치를 개발하고 개발된 공통핵심기술 기반 파일롯 규모의 오픈형 희토류 재활용 플랫폼을 구축해 수요기업에 희토류 재활용 기술컨설팅, pilot test, 공정의 경제성/환경성 분석 등을 지원함으로써 기업의 자원순환 사업화 역량 강화에 기여할 방침이다.

국내에서 개발된 석탄재를 원료로 하는 희토류 제조기술은 기존의 Acid Leaching 방식이 아니므로 농축과정에서 환경오염이 매우 적고 다양한 희토류를 동시에 생산할 수 있으며 NaOH Leaching 방식으로 Silica 용해가 가능해 희토류의 수율이 높고 스칸듐까지 추출할 수 있는 기술적 기반을 갖추고 있다.

아울러 석탄재에서 산업부산물을 회수할 수 있고 반응 원료로 CO₂가 사용되기 때문에 폐기물 배출량 감축과 온실가스 감축 실현이 가능하다. 

석탄재 농축공정은 희토류 농도를 약 100배가량 높여 정광을 제조하는 단계로 국내개발 석탄재 희토류 제조에서 농축반응의 모든 단계가 자발적 반응이 가능함을 열역학적으로 입증했고 실험적으로도 입증해 실증화의 성공 가능성이 크다는 것이다.

지질자원연구원은 강원도와 석탄재 희토류 국산화 실증사업을 추진한다.

석탄재 희토류 국산화 실증사업은 국내 희토류 소비량의 10%를 공급 대체할 수 있는 344톤/년 규모로 추진하며 이때 소비되는 석탄재 원료는 2,000MW급 유동층 석탄화력발전소 5곳(10,000MW)에서 농축돼 공급하고 있다.

이번 연구의 총괄책임자인 안지환 지질자원연구원 단장은 “자원개발은 순환자원과 탄소문제 등이 접목해 탄소 국경세를 대응할 수 있는 위기 대응으로 오히려 기회가 될 수 있다"고 설명했다. 

또한 석탄재 희토류 제조사업은 생산 희토류 편익과 온실가스 감축 편익만으로도 경제성이 있으며 부산물 판매와 스칸듐 제조가 가능해지면 수익성은 매우 높다고 밝혔다.

아울러 석탄재 희토류 실증화 사업은 정부의 소재·부품산업 경쟁력 강화 정책과 그린뉴딜 정책에 부합하는 사업이며 기술적으로도 획기적인 신개념 공정기술이 바탕이돼 환경보존 효과가 뛰어나고 수익성이 높아 일자리 창출 기회도 많다.

안 단장은 “기 개발된 우수한 석탄재 희토류 기술을 조기에 상용화시켜 희토류 가격을 안정시킴으로써 우리 산업이 제조업분야에서 지속해서 발전할 토대를 마련해야 한다”고 전했다.

 


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