논란과 비판이 많아, 석탄화학 공정의 실증에는 한 걸음 내딛는 것조차 쉽지 않다

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논란과 비판이 많다, 석탄화학공업의 시범 사업은 한 걸음 내딛는 것조차 쉽지 않다
작성자/출처: 날짜: 2016-03-24 클릭률: 8
우리나라 화학공업의 발전 역사를 보면, 현대 석탄화학공업만큼 복잡하고 어려운 산업은 없습니다. 또한 현대 석탄화학공업만큼 시범 사업의 과정이 길고 힘든 산업도 없으며, 현대 석탄화학공업만큼 많은 논란과 비판을 받는 산업도 없습니다.10년에 걸친 시범적 발전 과정을 거쳤지만, 우리나라의 현대 석탄화학 산업에 대한 ‘13차 5개년 계획’의 전반적인 기조는 여전히 시범 사업을 중심으로 하는 것으로 정해져 있습니다.현대 석탄화학공업은 논란 속에서 발전하고, 좌절 속에서 전진한다. 대당그룹은 우리나라에서 석탄을 이용한 올레핀 생산, 석탄을 이용한 천연가스 생산과 같은 분야의 시범 사업을 가장 먼저 추진한 기업입니다.지난 10년 동안 대당인들이 석탄화학 공정의 실증 과정에서 어떤 혁신과 경험을 쌓았으며, 어떤 깨달음과 체험을 했는지는 진지하게 정리해볼 가치가 있습니다. 시범 프로젝트에는 가장 먼저 도전하는 정신이 필요하다. 소위 시범이란, 가장 먼저 새로운 것을 시도하는 것을 말한다.우리가 현대 석탄화학 공정 시범 사업을 추진한 지 10년이 지난 지금, 가장 깊이 느끼는 것은 바로 ‘혁신’이라는 두 글자입니다.잘 알려져 있듯이, 10년 전 당대그룹이 현대 석탄화학 분야에 진출하기 시작했을 때, 우리나라의 현대 석탄화학 산업은 거의 아무것도 없는 상태였으며, 국내외에서 참고할 만한 경험도 거의 없었습니다.세상을 선도하는 창의적인 정신이 없다면, 이러한 신생 산업에 발을 들여놓을 용기도, 가능성도 없습니다.혁신이 없다면, 우리는 현대 석탄화학 분야에서 한 걸음도 나아갈 수 없다고 할 수 있습니다. 예를 들어, 대당그룹이 석탄을 이용한 올레핀 생산 시범 사업을 시작하기 전에는, 올레핀을 얻는 방법은 오직 석유를 통하는 것뿐이었습니다.10년 전, 우리나라의 석유 자원은 매우 귀중했으며, 국제 유가도 계속 높은 수준을 유지했습니다. 탄화수소 계열의 제품들은 국민경제와 사람들의 생활에 필수적인 석화제품이지만, 국내 시장의 수요를 충족시키기에는 턱없이 부족했습니다.그리고 메탄올을 올레핀 계열 제품으로 전환하는 방법에 대해서는, 국내외적으로 아직 산업적으로 활용된 사례가 없습니다.당시 산업적 활용 수준이 가장 높았던 것은, 막 중간 규모의 시험이 완료된 독일 루치의 메탄올을 이용한 프로필렌 생산 기술이었습니다.이러한 상황에서 대당인들은 가장 먼저 메탄올을 이용한 프로필렌 생산 기술을 도입했으며, 이를 우리나라 최초의 석탄을 이용한 폴리프로필렌 생산 프로젝트에 적극적으로 활용하여 결국 성공을 거두었습니다. 이 사건 이후, **국내의 유사한 기술인 메탄올을 이용한 올레핀 생산 기술의 산업화 속도가 빨라졌으며, 이는 우리나라의 향후 석탄을 이용한 올레핀 생산 산업의 대규모 발전에 있어 선도적이고 견인적인 역할을 했습니다.현재 우리나라에서 가동 중인 석탄/메탄올을 이용한 올레핀 생산 기업은 19곳이 있으며, 총 올레핀 생산 능력은 841만 톤에 달합니다.2016년 1월 기준으로, 우리나라에는 석탄을 원료로 하는 올레핀을 생산하는 공장이 13곳 있으며, 이들 공장의 총 올레핀 생산 능력은 814만 톤에 달합니다. 이를 통해 우리나라에서 석탄을 원료로 하는 올레핀 생산이 실용화되었습니다. 여러분도 보셨듯이, 우리나라의 올레핀 제품들의 시장 가격은 10년 전과는 비교할 수 없을 정도로 낮아졌습니다. 이로 인해 하위 산업들은 더 많고 저렴한 올레핀 원료를 활용할 수 있게 되었습니다.이 과정에서 석탄을 이용한 올레핀 생산 능력의 확대가 큰 역할을 했으며, 대당그룹의 선도적인 노력도 매우 중요했습니다. 소위 창조 정신이란, 사실상 일종의 혁신에 대한 자각으로 이해할 수 있다.예를 들어, 우리가 석탄을 이용한 천연가스 생산 시범 사업을 진행할 때는 업계에서 기술적으로 성숙했다고 인정받는 루치 가스화로를 사용했습니다.루치 가스화로는 성숙한 로의 형태로서 국내외에서 널리 사용되어 왔습니다.하지만 해당 용광로의 최대 기화 압력은 3메가파스칼이므로, 소규모 석탄화학 프로젝트에서 직접 사용해도 아무런 위험이 없습니다.하지만 석탄을 이용한 천연가스 생산과 같은 대규모 석탄가스화 프로젝트에 적용할 경우, 가스화 압력이 너무 낮으면 **시스템의 효율과 제품 수율이 저하될 것**이라는 점을 고려했습니다.기존의 수준에서 압력을 조금 더 높일 수는 없을까요? 우리는 철저한 조사와 과학적 검증을 거친 결과, 압력을 4메가파스칼로 높이는 것이 가능하다고 판단했습니다.우리는 아이디어를 실제로 적용하여 성공을 거두었습니다. 이 독창적인 기술은 케기 석탄가스화 프로젝트에 적용된 이후, 가스화 반응 메커니즘상으로 볼 때 가스화 압력을 높이면 가스화로 내의 원시 합성가스 내 메탄 함량을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났습니다.크기 석탄가스화 공정에서 이 혁신적인 기술을 적용한 결과, 원시 합성가스의 메탄 함량이 8%에서 약 13%로 상승하여 **제품의 수율이 향상되었습니다. 동시에 압력이 상승하면 공정 후단의 흐름이 더욱 원활해져 후속 장비의 부하를 줄일 수 있으며, 에너지 절약과 소비 감소를 실현할 수 있다.현재 이 기술은 우리나라의 현대 석탄화학 산업 분야에서 널리 활용되고 있으며, 이는 대당그룹이 우리나라의 현대 석탄화학 기술 발전에 기여한 획기적인 성과입니다.물론, 대당그룹은 이 분야에서 많은 노력을 기울여왔습니다. 우리의 혁신을 통해 개발된 여러 기술들은 시범 프로젝트에서 성공적으로 활용된 이후, 석탄화학 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 시범이란, 쉽게 말하자면 사실은 “시행착오”의 과정이기도 합니다.실수를 하는 것은 두려운 일이 아닙니다. 적시에 교훈을 얻고 과학적 원리를 따르며 단호하게 기술적 문제를 해결한다면, 실수는 바로잡힐 수 있습니다.예를 들어, 대당커기 석탄가스화 프로젝트가 일정 기간 가동된 후, 가스화로의 재킷이 부식되어 얇아진 것이 발견되었습니다.원인을 찾아 문제를 해결할 방법을 모른다면, 그 결과는 상상하기 어려울 것입니다.우리는 중국 석유화학공업연합회를 통해 국내 업계 전문가들을 현장에 파견하여 문제를 진단하고 기술적 해결책을 모색했습니다. 또한 업계에서 유사한 문제를 해결한 경험과 방법들을 참고하여, 곧바로 문제의 근본 원인을 찾아내고 해결책을 도출할 수 있었습니다.이 문제가 해결된 지 거의 2년이 지났으며, 케치 석탄가스화로의 운영 상태는 양호하고 부식 문제도 더 이상 발생하지 않고 있습니다.이는 우리나라의 다른 석탄가스 생산 기업들이 유사한 문제가 발생하는 것을 방지하는 데 귀중한 경험이 되었습니다. 대당그룹이 석탄화학 공정의 시범 사업을 추진하는 것의 긍정적인 의미 중 하나는, 산업 발전에 선도적인 역할을 한다는 점입니다.예를 들어, 석탄을 이용한 천연가스 생산의 핵심 기술인 메탄화 기술은 과거에는 해외 기업들이 독점하고 있었으며, 국내에서는 관련 기술이 개발된 적이 없었습니다.대당크기 석탄가스화 프로젝트는 우리나라 최초의 석탄가스화 시범 프로젝트로서, 영국의 데이비드 메탄화 기술을 도입했습니다.독점을 깨기 위해, 대당화공기술연구원은 **“863” 프로젝트의 일환으로 메탄화 공정 패키지 개발 기술을 주도적으로 맡았습니다. 해외 기술을 도입하고 이를 충분히 활용한 끝에, 중국이 독자적인 지식재산권을 가진 메탄화 공정 패키지를 개발했습니다. 2014년에는 산업 현장에서 4,000시간 이상의 성공적인 시험이 진행되었습니다.중국 석유화학공업연합회가 전문가들을 동원해 평가한 결과, 이 기술은 국내에서는 선도적이며 국제적으로도 선진적인 수준으로 나타났습니다.““863” 계획은 과학기술부와 함께 완료되었습니다. 이 기술의 성공적인 개발은 우리나라가 석탄을 이용한 가스 생산이라는 핵심 기술 분야에서 외국의 독점을 깨뜨렸음을 의미합니다. 이로써 우리나라는 더 이상 다른 나라에 의존하지 않게 되었으며, 석탄을 이용한 천연가스 산업의 발전을 위한 더 많은 기술적 선택지를 갖게 되었습니다. 또 다른 예로 메탄올 합성 기술을 들 수 있습니다. 국내에서는 이전까지 이러한 종류의 프로젝트 규모가 작았지만, 대당그룹은 처음으로 메탄올 생산 규모를 168만 톤에 달하도록 만들었습니다. 이는 우리나라에서 석탄을 원료로 한 메탄올 생산이 대규모로 이루어지는 선구적인 사례가 되었으며, 업계의 모범이 되었습니다.셸 가스화로는 이전에 4개의 버너 기술을 사용했으며, 단일 로의 하루 석탄 처리량은 최대 2000톤이었습니다.대당그룹은 가장 먼저 6개의 버너를 갖춘 기화로 기술을 도입하여, 하루 처리량을 거의 3,000톤까지 끌어올렸으며, 새로운 단계에 진입했습니다. 또한, 대당그룹은 현대 석탄화학 관련 공정 및 기술 표준의 제정 작업에도 직접 참여하고 있으며, 이는 업계 발전에 대한 긍정적인 기여입니다. 우리나라의 석탄 기반 올레핀 생산은 산업화되었지만, 과거에는 메탄올 기반 프로펜 제조 촉매를 국내에서 생산할 수 없어 해외에서 수입해야 했으며, 그 가격도 매우 비쌌습니다.해외의 메탄올 기반 프로필렌 생산 촉매의 사용 수명은 일반적으로 10~13회의 주기이며, 각 주기당 운전 시간은 500~700시간입니다.운전 중기에는 그 운전 수명이 일반적으로 감소하며, 프로필렌 수율도 함께 저하됩니다.대당그룹은 자체적인 화학연구원을 바탕으로 프로젝트의 요구사항에 맞춰 기술 개발과 혁신에 힘썼으며, 완전한 독자적 지식재산권을 가진 메탄올에서 프로필렌을 생산하는 촉매를 성공적으로 개발했습니다. 또한 결정면 지향 합성 기술, 방향성 변형 기술, 이중 기능성 분자체 기술 등을 혁신적으로 활용했습니다.촉매는 안정성, 강도, 프로필렌 수율 및 톤당 프로필렌 소비량 등의 측면에서 동기간 수입 촉매보다 우수하며, 프로필렌 수율은 수입 촉매에 비해 약 5% 정도 높을 수 있다. 대당 다롄 석탄 기반 폴리프로필렌 프로젝트의 실제 적용을 통해, 그 성능이 국제적인 동종 제품 수준에 도달했음이 입증되었습니다. 이를 통해 구매 비용이 절감되고 프로젝트의 경제성도 향상되었습니다.대당다롄의 46만 톤 규모의 석탄 기반 올레핀 프로젝트를 예로 들면, 그로 인한 총합적인 이익은 매년 최소 1억 1천만 위안씩 증가할 수 있습니다.대당화공연구원의 메탄올을 이용한 프로필렌 생산 촉매가 국내에서 처음으로 산업적으로 활용되었으며, 그 성능도 기존의 산업적 기록을 크게 뛰어넘었습니다. 이 촉매는 낮은 유가의 영향을 효과적으로 견뎌내어 기업의 경쟁력을 강화해줄 뿐만 아니라, 우리나라가 촉매를 개선하여 메탄올을 이용한 프로필렌 생산 촉매의 우위와 지위를 계속 유지할 수 있도록 탄탄한 기반을 마련해주었습니다.또한, 대당그룹이 개발한 메탄화 촉매도 성공을 거두었습니다. 지난 10년 동안 대당그룹은 석탄화학 분야에서 수백 건에 달하는 특허를 취득했으며, **수천 건에 이르는 작은 혁신 성과들도 만들어냈습니다. 모범 기업은 더 많은 존중과 지원이 필요합니다. 어떤 새로운 것이 발전하려면, 누군가는 용기를 내어 선구자가 되어야 하고, 누군가는 대담하게 탐색해야 하며, 누군가는 가장 먼저 그 길을 개척해야 합니다.대당인들이 현대 석탄화학 공정의 시범 사업을 추진하는 것은, 그것이 시범이자 혁신이기 때문에 한 번에 성공할 수는 없으며, 실수를 하지 않을 수도 없고, 일정한 대가를 치르지 않을 수도 없습니다.이것은 마치 우리나라가 과거에 우주항공 산업이나 고속철도와 같은 많은 신산업을 발전시킬 때와 마찬가지로, 반드시 실패도 있을 것입니다.실패는 성공의 어머니다.대당인들은 일정한 대가를 치르면서도 우리나라의 현대 석탄화학 산업이 건강하게 발전할 수 있도록 귀중한 경험을 제공하고, 소중한 자산을 축적해 주었습니다.대당그룹이 일정한 대가를 치렀다 하더라도, 우리는 그 대가가 가치 있고 의미가 있다고 생각합니다.이는 사회의 이해와 지지를 받아 마땅하며, 비난과 비판을 받아서는 안 됩니다. 대당그룹이 현대 석탄화학 공정의 시범 사업을 추진하는 것은, 중앙기업으로서의 사회적 책임을 이행하는 행위 그 자체입니다.우리의 사회적 책임은 환경 보호 측면에서도 나타납니다.예를 들어, 대당그룹은 현대적인 석탄화학 공정의 시범 사업을 추진했으며, **규정에 따라 폐수 무배출을 약속하고 실천한 최초의 기업입니다.사실, 우리는 약속했고, 그 약속을 지켰습니다.한편, 우리가 수행한 **“863” 폐수 제로 배출 프로젝트는 중요한 성과를 거두었으며, 이러한 성과들은 시범 프로젝트에 적용되고 있습니다. 다른 한편으로, 대당그룹의 가장 큰 두 개의 시범 프로젝트인 도룬 석탄을 이용한 폴리프로필렌 생산 프로젝트와 케기 석탄을 이용한 가스 생산 프로젝트도 모두 폐수 제로 배출을 실현했습니다.이 프로젝트에는 폐수 배출구가 없습니다. 대당그룹은 현대 석탄화학 공정의 시범 사업을 추진하는 과정에서 가능한 한 국내 장비를 사용하도록 노력함으로써, 우리나라의 석탄화학 장비 산업의 혁신과 발전을 촉진했습니다.예를 들어, 대당 다롄 석탄화학공장에서 사용되는 메탄올 합성용 냉각 반응기는 국내에서 구입된 것입니다. 또한 대당그룹의 푸싱 석탄가스화 프로젝트의 경우, 95% 이상의 장비가 국내 기업들로부터 공급되었습니다. 이러한 노력들은 국내의 현대적인 석탄화학공정 장비 산업의 빠른 발전을 촉진시켰으며, 우리나라의 현대적인 석탄화학공정 장비 제조 산업의 혁신과 국산화에 긍정적인 역할을 했습니다. 대당그룹이 현대 석탄화학 공정의 실증 사업을 추진한 경험을 보면, 현대 석탄화학 산업은 자금 필요량이 많고 공정 기술도 상당히 복잡하며, 안전과 환경 보호에 대한 압력도 크기 때문에, 실제 운영 과정에서 예상할 수 없는 많은 어려움과 문제들이 존재합니다.특히 현재 국제 원유 가격이 급락하고 있는 상황에서, 현대 석탄화학 산업의 비용 경쟁력은 이미 약화되었습니다.따라서 시범 프로젝트가 아직 완전히 성공을 거두지 못한 상황에서는 후속 프로젝트를 과도하게 확장하거나 무분별하게 추진해서는 안 됩니다.**““13차 5개년 계획”에서는 현대 석탄화학 산업이 여전히 시범 사업 중심으로 추진되어야 한다고 명시되어 있습니다. 우리는 이것이 매우 올바른 결정이라고 생각합니다. 현대 석탄화학 산업의 시범 프로젝트에 어떤 정책적 지원이 필요한지에 대해서 말하자면, 각급 정부가 현대 석탄화학 산업에 지속적으로 적극적인 지원을 해왔다는 점은 부인할 수 없습니다.우리나라는 **신성장 산업을 항상 지원해 왔으며, 풍력발전이나 태양광 발전과 같은 신에너지 산업에 대해서도 상당한 정책적 지원을 아끼지 않고 있습니다.**따라서 저는 **현대 석탄화학 산업의 시범 프로젝트를 지원하는 정책의 강도를 더욱 높여야 한다고 생각합니다.예를 들어, 모범 기업들의 기술 혁신에 필요한 인력 및 재정적 지원을 제공하고, 석탄을 이용한 천연가스나 석유 생산과 같은 청정 에너지 제품에 대해서는 세금 감면 및 재정적 보조를 제공합니다. 또한, 모범 기업들이 프로젝트에 자금을 조달할 때도 필요한 지원을 해줍니다. 모든 혁신은 해당 산업은 물론 ** 전반에 큰 기여를 합니다. 대당그룹은 우리나라에서 갈탄을 활용한 대규모 산업적 청정 이용의 선구자적 역할을 했습니다.우리나라에서 확인된 갈색석탄의 총 매장량은 6000억 톤 이상입니다. 만약 이를 성공적으로 개발할 수 있다면, 그것은 엄청난 자원의 보고가 될 것입니다.업계에서는 우리나라의 경우 과거에 수소화 석탄 슬러리의 슬러리화율이 55% 미만일 때는 산업적 활용이 어렵다는 것을 잘 알고 있으며, 갈색석탄의 슬러리화율은 보통 48% 정도에 불과합니다.대당 훌룬베이르 화학비료 프로젝트는 반복적인 탐색과 지속적인 혁신을 거쳐, 약 48%의 점성을 가진 갈색석탄을 이용해 화학비료를 생산했습니다. 또한 해당 설비의 생산능력도 설계치에 도달했으며, 이는 국내에서 최초로 갈색석탄 수소화 석탄슬러리를 성공적으로 활용한 사례입니다.대당그룹은 석탄화학 공정의 실증 사업을 추진하고 있으며, 석탄으로부터 폴리프로필렌을 생산하는 경우든 석탄가스를 생산하는 경우든 모두 갈색석탄을 원료로 사용하여 성공적인 결과를 거두었습니다.어떤 이들은 단지 대당그룹이 갈색석탄을 효과적으로 활용했다는 점만으로도, 우리나라의 석탄 청정 활용 및 현대 석탄화학 산업의 발전에 큰 기여를 했다고 평가합니다.그 의미는, 우리나라의 6천억 톤에 달하는 갈색석탄에 활용 방안을 제시함으로써, 현재뿐만 아니라 앞으로도 장기적으로 갈색석탄을 과학적으로 활용할 수 있는 방향을 제시한 것입니다.