석탄가스, 천연가스 공급과 수요의 불균형을 활용하길 기대

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석탄을 이용한 가스 생산, 천연가스의 공급과 수요 불균형을 활용할 기회로 삼아야 합니다.
작성자/출처: 날짜: 2016-08-24 클릭수: 11
현재 우리나라의 천연가스 소비 비율은 5.8%에 불과합니다. 이미 가동 중인 석탄을 이용한 천연가스 생산 능력은 연간 31.05억 입방미터에 불과하여, 우리나라의 연간 2000억 입방미터에 달하는 수요와는 큰 격차가 있습니다.**에너지국 부국장 장유청은 최근, 우리나라는 천연가스의 소비 비중을 계속 높여나가고, 천연가스의 사용 규모를 확대할 것이라고 말했습니다. 2020년에는 천연가스가 1차 에너지 소비에서 차지하는 비중이 약 10%가 되도록 하고, 2030년에는 약 15%가 되도록 노력할 계획입니다.기자가 지난주 업계 전문가들을 인터뷰한 결과, 엄청난 공급과 수요의 불균형이 성장 단계에 있는 석탄 기반 천연가스 산업에 새로운 기회를 가져다줄 것으로 나타났습니다. 　 수요가 발전을 이끈다. 데이터에 따르면, 2016년 상반기 우리나라의 천연가스 생산량은 675억 입방미터로, 전년 동기 대비 2.9% 증가했다；천연가스 수입량 356억 입방미터로, 21.2% 증가；천연가스 소비량은 995억 입방미터로, 9.8% 증가했습니다.우리나라의 천연가스 생산량과 수요 간의 격차가 점점 더 벌어지고 있습니다. “대조가 클수록 우리가 마주하는 기회도 더 많아집니다.”8월 18일, 산시양메이화공기계(그룹)유한회사의 이광민 회장은 중국화공신문 기자와의 인터뷰에서 이렇게 말했습니다. “우리는 신에너지 분야, 특히 석탄을 이용한 천연가스 생산 장비 제조 분야로 진출하여 장비 제조 산업의 새로운 전환점을 만들고 있습니다.”전국에서 가장 큰 규모를 자랑하는 화학기계 제조업체 중 하나인 양메이화기가 석탄을 이용한 천연가스 생산 분야로 사업 영역을 확장한 것은 업계에 있어서 매우 의미 있는 일입니다.이광민은 회사가 산시성의 ‘산시 가스화’ 전략과 발전개혁위원회가 국신에너지그룹의 가스산업 발전 계획에 대해 내린 승인을 바탕으로, 국신에너지와의 전략적 협력 기회를 활용하여, 해당 계획에 명시된 3년 이내에 천연가스 파이프라인 설치나 CNG·LNG 충전소 건설과 같은 프로젝트들을 추진할 것이라고 말했습니다. 이를 통해 회사는 관련 장비의 제조 및 파이프라인 설치, 방식 처리, 단열 작업 등의 사업을 수주할 수 있을 것입니다.장거리 가스관, LNG 대형 전용기 및 단용기, LNG 충전소 및 액화 공장 장비, LNG 충전소, 액화 공장 장비 등이 포함됩니다. 중국공정원 원사이자 칭화대학교 화학공학과 교수인 진융은 천연가스가 중요한 청정한 일차 에너지원이라고 지적했습니다. 온실가스 배출 문제를 해결하기 위해, 우리나라는 천연가스 에너지를 활용할 수 있는 방안을 연구하고, 석탄을 이용한 가스 생산도 합리적으로 발전시켜야 한다고 말했습니다. 그는 석탄을 이용한 천연가스 생산의 효율이 52%~56%라고 말했으며, 석탄을 이용한 가스 생산 과정에서 필요한 물의 양도 석탄화학 산업 전체에 비해 상당히 적어서, 메탄올과 같은 제품을 생산할 때 필요한 물의 양의 3분의 1에 불과하다고 했습니다.석탄가스는 국내 및 수입 천연가스에 비해 원가 경쟁력이 뚜렷하여 발전 조건이 우수하며, 현재 많은 생태도시들이 천연가스 사용을 계획하고 있습니다.올해 6월 기준으로, 상하이 전체의 연간 천연가스 공급량은 70억 입방미터를 넘어섰습니다.또한, 석탄을 직접 사용하는 대신 석탄가스를 사용하면 부유 입자가 발생하지 않아, 안개와 같은 환경 오염 문제를 해결하는 데 중요한 실질적 의미가 있습니다. “2015년에는 산시성의 가스 공급률이 52%에 달했으며, 전 성의 104개 현(시, 구)에 거주하는 550만 가구가 가스를 사용할 수 있게 되었습니다.”산시성 국신에너지발전그룹유한공사의 리장셰후 회장은 중국화공신문 기자에게, “산시성을 가스화하는” 목표를 달성하기 위해 산시성 당위원회와 성정부가 해당 회사에 100억 입방미터의 천연가스 독점 운영권과 200억 입방미터의 혼합가스 자원에 대한 운영권을 부여했다고 말했습니다. “우리나라는 현재의 전통적인 석탄화학 산업의 전략적 조정기와 현대적인 석탄화학 산업의 모델 구축 기회를 잘 활용하여, 석탄을 이용한 가스 생산 산업을 적극적으로 발전시켜야 한다.성숙한 석탄기반 천연가스 생산 기술을 바탕으로, 현대적인 석탄기반 천연가스 공장의 설계도 고려하여, 국민의 삶을 보장하는 동시에 청정화, 정보화, 지능화, 기지화, 대규모화된 석탄기반 천연가스 프로젝트를 구축함으로써 경제와 자원, 환경 모두에서 이익을 얻는 것을 목표로 합니다.”전국 석탄화학공정 설계기술센터의 이대상 센터장은 8월 17일 중국화공신문 기자와의 인터뷰에서, 현재의 기술적 성숙도와 기술·경제적 측면, 그리고 에너지 절약 및 배출 감소의 가능성을 고려할 때, 석탄을 이용한 천연가스는 매우 우수한 저탄소 에너지원이며, 경제적·기술적으로도 큰 장점이 있다고 말했습니다. 시범 프로젝트 우선 추진 이러한 사회적·산업적 배경 하에서 많은 기업들이 석탄을 이용한 천연가스 생산 사업을 추진하기 시작했습니다. “당사의 석탄을 이용한 천연가스 생산 프로젝트는 현재 매우 안정적으로 운영되고 있으며, 하루에 100만 입방미터의 천연가스를 액화시켜 약 700톤의 LNG를 생산하고 있습니다.”8월 19일, 진메이톈칭 석탄화학공업 유한책임회사의 당위원회 부서기이자 기율위원회 서기인 공춘회가 기자들에게 이렇게 말했습니다. 이달 초, 지린성 옌지시 계획국은 내몽골 흥안맹의 석탄화학·전력·열에너지 통합 시범 프로젝트 추진을 중요한 업무로 채택했습니다.이 프로젝트는 내몽골 광업(그룹) 유한책임회사와 길림성 에너지(그룹) 유한책임회사의 합작 회사가 투자하여 건설하는 것으로, ‘길림성 천연가스 활용 계획’에 포함되어 있으며, ‘가스화 길림’이라는 민생 프로젝트의 주요 가스 공급원 중 하나로 활용될 예정입니다.이 프로젝트는 내몽골 광업(그룹) 흥안 에너지화학 유한회사가 추진하며, 총 투자액은 302억 위안입니다. 건설 규모는 연간 40억 입방미터의 석탄으로 만든 천연가스를 생산하는 것이며, 주요 생산물은 석탄으로 만든 천연가스, 청정석탄, 갈색석탄, 그리고 나프타와 같은 부산물들입니다. 뿐만 아니라, 올해 들어 중국해양석유총공사의 산시 다퉁 지역의 저변질 석탄을 청정하게 활용하는 시범 프로젝트, 내몽골 북경징타이에너지발전유한회사의 연간 40억 입방미터 규모의 석탄을 이용한 천연가스 생산 프로젝트, 그리고 수신에너지풍유한회사의 연간 40억 입방미터 규모의 석탄을 이용한 천연가스 생산 프로젝트도 각각 환경영향평가를 통과했습니다. 이러한 사례들은 석탄을 이용한 천연가스 산업의 발전에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. “환경평가 승인을 받아 프로젝트의 추진 속도가 빨라지게 되었으며, 이는 산시성과 기업들에게 모두 유리한 일입니다.”산시성 발전개혁위원회 산업처 부처장인 장하이룽은 중국화공신문 기자에게, 중해유와 동메이의 석탄을 이용한 천연가스 생산 프로젝트는 2009년에 본격적으로 시작되었다고 말했습니다. 이 프로젝트는 중해유 본사와 산시성 다동시 및 다동석탄광그룹이 협력하여 추진하는 석탄 기반의 청정에너지 프로젝트입니다. 이 프로젝트에는 연간 1천만 톤의 석탄을 생산하는 광산 2곳과 연간 40억 입방미터의 석탄을 이용한 천연가스를 생산하는 공장 1곳이 포함됩니다.약정에 따라, 두 개의 석탄광산은 동메이그룹이 지배하고, 중해유가 지분을 보유한다；반면, 석탄을 이용한 가스 생산 프로젝트는 중해유가 소유하고 있습니다；동메이그룹이 지분을 보유하고 있습니다. “현재까지 우리나라의 석탄을 이용한 천연가스 생산 프로젝트 중 3개 프로젝트의 1단계 공사가 완료되어 가동되고 있으며, 연간 생산량은 총 31.05억 입방미터입니다；건설 중인 프로젝트 2개, 연간 생산능력 60억 입방미터；초기 준비 작업 프로젝트 8개를 추진하며, 연간 총 규모는 722억 입방미터입니다.”석유화학공업기획원 에너지화학처 부처장인 한홍메이는 “13차 5개년 계획” 기간 동안 이 산업은 최적화된 개발구와 핵심 개발구에 위치해야 하며, 수자원이 비교적 풍부하고 환경적 여건이 양호한 지역을 우선적으로 선택해야 한다고 말했습니다. 또한 그러한 지역들은 환경보호 계획에도 부합해야 합니다.환경 수용력이 더 이상 남아 있지 않은 지역은 먼저 조치를 취하여 환경 수용력을 확보해야 합니다.베이징-톈진-허베이 지역, 장장강 삼각주, 주저우강 삼각주, 그리고 물이 부족한 지역에서는 새로운 현대적인 석탄화학 공장의 건설을 엄격하게 통제한다. 기술 관리의 개선 기업이 석탄을 이용한 천연가스를 어떻게 생산해야 하는지에 대해 김융은 핵심적인 촉매와 같은 소모품의 국산화를 추진하여 프로젝트 운영 비용을 줄이는 것이 중요하다고 지적했다.또한, 석탄을 이용한 천연가스 생산을 위한 촉매 가스화 방법에는 2단계법, 촉매 가스화, 수소화 가스화 등이 있습니다.2단계법의 메탄화 반응은 온도가 높아 600℃를 초과하며, 발생하는 열량도 많습니다. 현재는 다단계 고정층 반응기를 사용하여 단계 간에 열을 교환시키고 있으며, 반응 온도를 조절하기 위해 대량의 가스를 순환시켜 열을 이동시키므로 에너지 소비가 상당히 많습니다.우리나라는 현재 순환 반응 장치를 개발하고 있으며, H2가 풍부한 유체를 한 번에 투입한 뒤, 반응 단계별로 일산화탄소가 풍부한 유체를 점차적으로 추가함으로써 각 단계의 반응량과 반응 온도를 조절하고 있습니다.이것도 업계의 기술 발전 방향 중 하나입니다. 중국화학사딩공정유한회사의 부총공정사이자 교수급 고급 엔지니어인 시푸푸는, 현대적인 석탄을 이용한 천연가스 생산 공장의 설계 및 건설 과정에서 주의해야 할 사항들은 크게 다음 일곱 가지라고 제안했습니다. 첫째는, 신뢰할 수 있는 석탄 공급망을 구축하여 공장의 생산에 필요한 원료가 안전하게 공급될 수 있도록 하는 것입니다；둘째, 성숙하고 신뢰할 수 있는 기술을 사용하여 공장의 안정적인 운영을 보장한다；셋째, 다양한 시리즈의 장비를 사용하여 생산 중단 위험을 줄인다；넷째, 장비는 현지화하여 신속한 점검이 이루어져야 한다；다섯째는 가스 저장을 통한 부하 조절을 실시하여 시장의 수요에 유연하게 대응하는 것입니다；여섯째는 ‘시대와 함께 발전한다’는 원칙을 고수하며, 규칙과 법을 준수하여 선진적인 모습을 추구하는 것입니다；일곱째는 공장의 규모화와 기지화를 추진하여 순환경제를 촉진하는 것입니다. 이대상은 석탄을 이용한 천연가스는 석탄을 원료로 하는 다른 에너지 화학 제품들에 비해 공정이 간단하고, 기술이 성숙하고 안정적이며, 에너지 소비량이 적고 투자 비용도 저렴하며, 단위 열량당 비용도 낮다는 장점이 있다고 말했습니다.합성천연가스의 폐열로부터 얻어지는 과열증기는 이 설비의 터빈 순환기와 공기분리용 압축기에 사용될 수 있어 경제적 이익을 창출할 수 있다.또한, 석탄을 이용해 생산된 천연가스는 깨끗한 가정용 연료이자 산업용 연료로서, 다른 합성가스 기반의 화학제품들과 함께 생산될 수 있습니다. 이를 통해 공장의 시장 적응력이 향상되고, 석탄 처리의 전반적인 효율도 높아집니다.또한, 석탄을 이용한 천연가스 생산 시장은 매우 크기 때문에, 외진 산악 지대나 석탄이 풍부한 국경 지역에서 석탄을 직접 가공한 뒤 파이프라인을 통해 운송할 수 있습니다. 이를 통해 운송 비용을 줄이고 교통 부담도 완화할 수 있습니다.