[서울=뉴스핌] 조정한 박지혜 기자 = 2050년 탄소중립 목표를 담은 '탄소중립·녹색성장 기본법(탄소중립기본법)이 지난 31일 국회 본회의를 통과했다. 2030년까지 국가 온실가스 감축 목표(NDC)를 2018년 배출량 대비 35% 이상 감축하는 내용을 담았다. 앞으로 10여년이 채 남지 않은 상황인데, 탄소배출 대표 산업군의 발등에 불이 떨어진 셈이다.

1일 업계에 따르면, 탄소중립기본법 통과에 따라 철강·자동차·석화 업계 등이 탄소배출 감축 방안을 고심 중이다. 업계는 이를 위한 다양한 기술을 연구·개발(R&D) 중이나, 당장 큰 폭의 탄소감축을 이루기엔 부담되는 상황이다. 지난 2018년 기준 국내 탄소 배출량은 7억2760만톤이며, 35% 이상 감축할 경우 2030년까지 줄여야 하는 배출량은 2억5000만톤으로 추산된다.

◆ 대표 굴뚝산업 철강업계...'수소환원제철' 대안으로

국내 철강업계 '맏형'인 포스코의 탄소 배출량은 지난 2019년 기준 8148톤으로 집계됐다. 현대제철도 2224만톤으로 조사됐다. 탄소 배출량은 전반적으로 감소 추세나 업황에 따라 변동성이 큰 상태로 안정적인 탄소 감축 방안이 필요한 상태다.

올해 초 포스코·현대제철을 포함한 6개 철강사들은 '2050 탄소중립'을 달성하기 위한 공동선언문을 발표하고 산업·학계·연구기관·정부부처 등으로 구성된 '그린철강위원회'를 발족했다. 주요 실천 과제로 새로운 기술 개발과 생산 구조 전환을 통한 탄소 배출 감소 등을 언급, 탄소 중립을 선언했다.

포스코는 저탄소 생산 체제를 위해 '수소환원제철'을 기반으로 오는 2030년 20%, 2040년 50%로 감축 경로를 설정했다. 아울러 탄소 발생 저감기술 개발과 저탄소 제품 개발을 진행하며, 사업장 감축 및 사회적 감축 수단을 함께 병행해 탄소 감축을 확대할 예정이다.

현재 고로 기반의 철강 생산과정에선 용광로에 철광석과 석탄을 넣어 고온에서 녹이는 과정에서 '일산화탄소(CO)'가 나온다. 이때 철광석으로부터 산소를 분리시키는 환원반응이 일어나는데 이 과정에서 이산화탄소(CO2)가 발생하는 식이다. 산소환원제철은 표현 그대로 일산화탄소 대신 수소(H2)가 철광석에서 산소를 분리시키는 환원제 역할로 나서 탄소 배출을 막는 것이다. 그야말로 철강 생산 방식의 대변혁을 요구하는 셈이다.

다만 상용화까진 시일이 걸릴 전망이다. 포스코는 현재 수소환원제철 기술 'HyREX(Hydrozen Reduction)'을 개발하고 있다. 수소 25%, 일산화탄소 75%를 환원제로 쓰는 방식으로 향후 10~20년 내에 파일럿 테스트 및 HyREX 기술 개발을 완료하고, 기존 고로 설비를 HyREX 설비로 단계적으로 전환해 2050까지 상용화를 완료하는 것 이 목표다. 친환경 수소를 100% 사용하는 수소환원제철 상용화까진 아직 먼 길이 남았다.

포스코는 "2050년 HyREX 체제로 전환하기 위해서는 연간 370만 톤의 그린수소 및 3.7GW 규모의 재생에너지 전력 공급이 필요하다"며 "이를 위한 국가 인프라 구축에 정부 지원도 필요한 시점"이라고 말했다.

현대제철은 오는 2025년까지 총 3400억원을 투입해 코크스 건식소화설비(CDQ)를 설치한다는 계획이다. 코크스 건식소화설비는 폐열을 회수해 증기와 전력을 생산하는 설비로 연간 50만톤 이상의 탄소 배출을 줄일 것으로 기대된다.

아울러 각 고로 소결공장에서 배출하는 가스를 줄이기 위해 2020년까지 총 3723억원을 투입해 당진제철소 1, 2, 3소결공장 청정설비를 도입했다. 아울러 코크스 제조 공정에서 발생하는 부생가스(COG)로 순도 99.999%의 수소를 생산, 탄소 저감 움직임에 동참하고 있다.

현대제철은 "보유차량을 무공해차로 전환하고 수소를 활용한 친환경 연료 전지 발전 시스템을 구축해 탄소 저감에 적극 나설 것"이라고 말했다.

이에 대해 철강업계 관계자는 "무탄소 공정인 수소환원제철 기술 상용화는 아직 멀었는데, 10여년 만에 국가 감축 목표가 확 줄어든 것은 철강업계에 큰 부담이 될 것"이라고 우려했다.

조경석 한국철강협회 전무 또한 "주요 산업의 필수 소재인 철강 산업은 생산량 감산이 우려된다"며 "구체적 감축목표 설정 시엔 철강 등 산업계 상황에 대한 철저한 이해와 고려가 필요하다"며 "수소환원제철 등 탄소중립 기술 개발의 시급성을 감안해 정부 예비타당성 심사가 신속 진행돼 2023년부터는 R&D(연구개발)에 착수되어야 한다"고 조언했다.

현대제철과 더불어 현대차그룹은 탄소 배출을 줄이기 위해 완성차 제조 공정에서 활용되는 열 생산 및 사업장 난방에 액화천연가스(LNG)를 수소로 전환해 탄소제로를 달성한다는 계획이다. 아울러 사업장에서 사용되는 전기는 재생에너지로 전환하고, 자가발전을 통한 친환경 에너지 공급 방안도 세우고 있는 것으로 알려졌다 .

아울러 수송 부문 탄소 배출량을 줄이기 위해 판매 차량의 평균 탄소 배출량을 줄이고 있다. 현대차는 2040년까지 핵심 시장에서 100% 전기차 전환을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 2030년부터 유럽·미국·중국 등에서 전기차 라인업 변경을 추진한다. 다음 달 6일 독일 뮌헨에서 열리는 'IAA 모빌리티 2021'에선 미래 모빌리티와 탄소중립 관련 비전을 제시할 예정이다. 

◆ 정유업계, 비정유부문 사업 확대…친환경 중심 신사업 박차

정유업계는 국내 탄소 배출 순위 4위인 만큼 비정유부문 사업을 확대하고 친환경을 중심으로 한 신사업에도 박차를 가하고 있다.

SK이노베이션은 이미 지난 7월 탄소중립 실현을 위한 단계적 목표를 담은 '넷제로 특별 보고서'를 공개했다. 2019년을 기준으로 발생하던 탄소 1243만톤을 2025년 25%, 2030년 50%를 수준으로 감축 시킨 뒤, 2050년 이전 100% 넷제로를 달성한다는 계획이다. 

이를 위해 SK이노베이션은 2030년까지 1조5000억원을 투자해 에너지 효율 개선, 친환경 연료 전환, 저탄소 배출 원료 도입 등을 통해 250만톤을 줄인다. 또 신재생에너지로 만들어진 전력 사용 비율을 2025년 25%, 2030년 100%로 높여 180만톤을 감축한다. 아울러 이산화탄소를 공기 중에 배출되지 않도록 포집해 심해 등에 저장하는 탄소 포집·저장기술(CCS) 기술을 통해 150만톤을 감축한다.

에쓰오일은 2030년까지 탄소배출량을 최소화하고 석유화학 사업 비중을 확대하는 '비전2030'을 수립했다. 이를 위해 2018년 5조원을 들여 완공한 정유 석유화학 복합 시설(RUC&ODC)에 이어 새롭게 추진하고 있는 샤힌(Shaheen, 매) 프로젝트를 성공적으로 완료해 석유화학의 비율을 생산 물량 기준 현재 12%에서 25% 수준까지 확대할 구상이다.

에쓰오일 관계자는 "에너지 효율을 증대시키는 등 어떤 방법으로 탄소를 감축할 것인지 다양하게 모색하고 있는 중"이라며 "이러한 계획을 구체적으로 검토하기 위해 지난 5월 환경·사회·지배구조(ESG) 위원회를 설치했다"고 설명했다.

현대오일뱅크는 올해를 탄소중립 그린성장의 원년으로 삼고 친환경 사업을 추진하고 있다. 현재 85% 수준인 정유사업 매출 비중을 2030년까지 45%로 낮추고, 친환경 미래 사업의 영업이익 비중을 70%까지 높일 계획이다.

현대오일뱅크와 DL이앤씨는 지난달 정유 부산물인 탈황석고와 이산화탄소를 활용해 탄산칼슘과 무수석고 등 탄산화제품을 생산하는 탄소 포집·활용(CCU) 설비를 구축하기로 했다. 2022년 현대오일뱅크 대산공장 내 연간 10만톤의 생산공장 건설을 시작으로 이후 최대 60만톤으로 생산량을 늘린다.

수소제조공정에서 발생하는 탄소 전량을 회수해 활용할 수 있는 블루수소 인프라도 구축하고 있다. 지난 6월 신비오케미컬과 탄소제품화를 위한 사업협력을 맺고, 액체 탄산 생산공장 기공식을 가졌으며 내년 상반기 완공 예정이다.

GS칼텍스는 한국가스공사와 손잡고 액화수소 생산·공급 사업을 준비하고 있다. 오는 2024년 말 완공을 목표로 연 생산능력 1만톤 규모의 액화수소 플랜트를 짓는다. 또 GS칼텍스는 한국동서발전과 15㎽(메가와트) 규모의 수소 연료전지 발전소도 구축한다. 부생수소를 활용해 전력을 생산하는 시설로, 약 5만 가구에 전기를 공급할 수 있는 규모이며 오는 2023년 완공 예정이다.

◆ 석화업계, 폐플라스틱 재활용 사업 본격화

석유화학산업은 신증설이 꾸준히 이어지는 성장산업으로 배출량 증가가 불가피하다. 이에 석유화학업계는 폐플라스틱 재활용 등 자원선순환을 통해 탄소저감에 나선다.

LG화학은 지난해 국내 화학업계 최초로 '2050 탄소중립성장'을 선언했다. 이는 2050년 탄소배출량을 전망치 대비 약 3000만톤을 감축해 2019년 수준인 1000만톤 이하로 억제한다는 목표다. 재생에너지 전환, 에너지 효율 개선, 저탄소 제품 개발, 바이오 연료 전환 및 CCU(탄소포집 및 활용)와 같은 신기술 도입, 탄소 감축 사업 투자 등을 통해 탄소중립성장을 달성해 나갈 계획이다.

롯데케미칼은 올해 2월 친환경 목표 및 ESG비즈니스 전략 '그린 프로미즈 2030' 발표하고 2030년 친환경사업 매출 6조원 달성과 탄소중립성장을 추진 중이다. 기체분리막 활용한 CCU 신기술 실증 설비를 여수 1공장에 설치해서 운영 중이다. 또 바이오페트(Bio PET)와 같은 탄소 저감 제품도 확대 중이며, 울산에 폐페트 화학적 분해공장(C-rPET) 건설을 추진한다. 이 공장이 도입되면 기존 PET 공정대비 40% 이상 탄소저감 효과가 예상된다.

한화솔루션은 '폐플라스틱 재사용' 국책과제 주관기업에 선정돼 현재 폐플라스틱을 녹인 열분해유에서 불순물을 제거하고 분자 구조를 변화시켜 나프타(납사)를 생산하는 기술(PTC)을 개발 중이다. 이렇게 생산한 나프타는 납사분해설비(NCC)를 통해 에틸렌과 프로필렌 등 플라스틱 기초 원료로 재생산해 플라스틱 반복 사용이 가능한 순환 경제를 구축할 수 있다.

한화솔루션 관계자는 "PTC와 더불어 태양광, 그린수소 등 친환경 에너지 솔루션으로 지속가능한 미래를 만들 것"이라고 말했다.

giveit90@newspim.com