현재와 미래 연결하는 브리지 에너지 1. 석탄·가스 액화기술

│세쿤다(남아공) 박건형특파원│ 필요는 발명을 낳는다. 인류가 기술에 눈뜨기 시작한 이래 수많은 기술이 개발됐고, 그중 일부는 우리의 삶을 완전히 바꿔놓았다. 대부분의 기술개발은 ‘발전’에 치중하게 마련이다. 그러나 때로는 외부적인 상황변화에 의해 어쩔 수 없는 선택을 하는 경우가 생긴다.

1950년대 이후 급격히 확산되기 시작한 ‘석유의 시대’를 마주한 남아프리카공화국의 사례가 그랬다. 당시 남아공을 지배하는 가장 큰 논리였던 ‘아파르트헤이트(인종차별 정책)’ 때문이었다. 인종차별을 유일하게 법적으로 규정하고 있던 남아공에 대해 전 세계는 금수조치를 취했다. 석유도 마찬가지였다.

살 길을 모색하던 남아공 정부는 나라 안에 엄청난 양이 매장돼 있는 석탄에서 석유를 만드는 기술(CTL)을 찾아냈다. 1910년대 독일에서 개발된 기술이었지만 필요가 없어 사장된 기술이었다. CTL은 1950년대 중반 상용화돼 1994년 아파르트헤이트가 공식적으로 철폐되기까지 40년 넘게 남아공 경제를 지탱해 왔고 지금도 절대적인 위치를 차지하고 있다.

남아공 최대의 도시 요하네스버그에서 북쪽으로 자동차로 2시간, 130㎞가량 떨어진 ‘세쿤다’는 세계 최대이자 유일의 CTL·GTL(가스액화기술) 상용 업체가 자리잡고 있다.

●석탄 시대의 재개막

세쿤다는 이곳과 카타르에 CTL·GTL 공장을 갖고 있는 사솔(SASOL)을 위한 도시다. 도시가 가까이 다가오자 광활한 옥수수밭 저편으로 거대한 냉각탑이 무리를 지어 나타나기 시작했다. 10여개의 냉각탑에서는 끊임없이 수증기가 솟아 나오고 있었다.

“CTL과 GTL은 단순히 석유를 만들어 내는 공정이 아닙니다. 화학적으로 만들어 내는 만큼 별도의 정제 과정이 필요없는 질 좋은 석유가 만들어지고, 이어지는 공정으로 수많은 화학제품과 원료를 만들어 낼 수 있습니다.” 프레젠테이션을 맡은 앤소니 스튜어트 투자팀장은 사솔의 상용화 기술이 ‘일석이조’라는 사실을 강조했다. 화학공정과 정유공정을 동시에 진행한다는 얘기다.

CTL·GTL에 대한 전세계적인 관심이 높아지면서 최근 사솔 공장에는 방문자가 부쩍 늘었다. 특히 석탄 매장량이 많은 중국 등 아시아권 국가에서는 정부와 기업 관계자들의 문의가 끊이지 않고 있다. 스튜어트 투자팀장은 “남아공 이외에 다른 나라에서는 아무런 관심이 없던 기술이었지만 지구온난화가 이슈화되면서 ‘청정석탄 기술’로 불리는 CTL·GTL 기술이 주목받고 있다.”면서 “석유 시대의 개막 이후 잊혀졌던 석탄의 시대가 다시 열리기 시작했다.”고 밝혔다.

사솔이 남아공 경제 분야에서 차지하는 비중은 상상 이상이다. 사솔은 2007년 기준으로 6조원의 매출을 올렸고 이중 4조 5000억원을 수출한 남아공 최대의 기업이다. 사솔의 공장을 합쳐 하루에 생산되는 석유는 15만배럴 수준이다.

공장지역으로 들어서기 위해서 허가받은 차량에 올라 고속도로 톨게이트를 연상시키는 통로로 들어섰다. 공장견학을 맡은 지미 보더 기술분석팀장은 “기술유출을 막기 위해 모든 곳에 사각 없이 감시카메라가 설치돼 있다.”면서 “직원들 역시 자기가 맡은 부분 이외의 공장 사정에 대해서는 알 수 없도록 철저한 유출방지시스템을 구축하고 있다.”고 설명했다. 실제로 사솔은 해외투자에 있어서도 기술 라이선스 방식만 고집한다. 유일하게 해외에 설립된 카타르 공장 역시 기술 부문은 사솔에서 파견된 인원들이 도맡고 있다. 공식적으로 허락받은 취재진을 포함한 어느 외부인도 공장 지역 내에서 사진 촬영은 불가능하다.

일부 국가의 경우 막대한 금액을 제시하면서 기술이전을 요구하고 있지만 원천기술에 대한 사솔의 원칙은 확고하다. 한 번 주기 시작하면 주도권을 뺏길 수 있다는 얘기다. 스튜어트 팀장은 “한국 일부 기업과도 합작 투자 방식의 협상이 진행되고 있다.”고 귀띔했다.

●석유관련 기술 통합된 공장

사솔 세쿤다 공장에서는 주변지역에서 생산되는 저급의 석탄을 잘게 부순 후 산소와 수증기를 넣어 기체 상태인 가스로 만든다. 이 가스를 석유로 만드는 간접액화 방식이 사솔 공정의 핵심이다. 사솔은 이 기술을 완성하면서 중간 단계인 가스를 석유로 만드는 ‘GTL’ 기술도 자연스럽게 갖게 됐다.

무엇보다 이 공정을 통해 나온 부산물은 다른 석유화학기업들이 수많은 정유공정을 통해서만 얻을 수 있는 물질들이다.

이를 통해 양초, 페인트, 신발 소재, 니트로글리세린, 왁스 등 수많은 화학제품들을 공장에서 생산할 수 있다. 정유기업과 석유화학기업을 완벽하게 합친 구조다.

kitsch@seoul.co.kr

■ 국내 관련 기술 현황

GTL 플랜트 성공… CO2 포집기술 보완해야

지난해 12월 한국화학연구원과 한국에너지기술연구원 공동연구팀은 국내 최초의 GTL 플랜트를 만드는 데 성공했다. MB 정부가 ‘녹색성장’의 비전을 제시한 이후 국내 연구진이 처음으로 얻어낸 첫 번째 신기술이었다.

CTL·GTL 기술은 지금까지 국내에서 철저히 소외돼 왔다. 에너지 자립을 위해 미래형 에너지에 투자하다 보니 이미 개발된 기술을 재검토하고 연구하는 노력에 소홀했기 때문이었다. 특히 국내에 상당량 남아 있는 석탄에 대한 연구는 한동안 전혀 이뤄지지 않았고 사실상 국내 유일의 에너지원인 천연가스는 지역난방과 운송에너지로 그대로 사용됐다는 점에 만족해 왔다.

화학연-에너지연구원 공동연구팀은 천연가스를 통해 디젤유 등 액체연료를 만들면 황과 매연이 발생하지 않는다는 점에 주목했다. 현재 채취되는 천연가스는 액화천연가스(LNG) 파이프라인으로 이송이 불가능한 한계가스와 태워서 없애야 하는 동반가스가 전체 매장량의 절반 이상을 차지하고 있다. 그러나 GTL 기술을 이용하면 한계가스를 가스전에서 액체상태 연료로 바꾼 뒤 필요한 곳으로 이송해 활용하는 것도 가능하다.

CTL·GTL 기술이 완벽한 녹색기술이 되기 위해서는 아직까지 보완해야 할 점이 있다. 석탄을 사용하는 만큼 공정에서 나오는 이산화탄소와 수증기 등 온실가스가 문제다. 에너지연구원 관계자는 “이산화탄소 포집·저장 기술(CCS)과 결합한다면 신재생에너지와 핵융합 등 미래형 에너지가 완성될 때까지 연결자 역할을 하는 브리지 에너지가 될 수 있다.”면서 “여러 연구단이 협력하면서 운용기술까지 빠른 시간에 습득하는 노력이 필요하다.”고 밝혔다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

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