석탄화학 산업은 전략적 기술을 확보해야 한다 ——중국과학원 원사 천준우와의 인터뷰

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이 게시글은 마지막으로 yinkuilin6868에 의해 2016-6-16 14:57에 수정되었습니다. 석탄화학 산업은 전략적인 기술적 준비가 필요하다 ——중국과학원 원사 천준우와의 인터뷰. 석탄과 두 번의 인연. 중국 석유화학 산업: 제가 알기로는, 당신은 졸업하자마자 석탄화학 산업을 선택했다고 합니다.당시 동북부의 산업 중심지였던 선양이 아닌, 석탄을 이용한 석유 생산 분야에서 일하게 된 계기는 무엇이었나요? 천준무: 당시의 상황을 보면, 동북지방은 중국에서 유일한 대규모 공업 기지였기 때문에 많은 사람들이 동북지방으로 가서 일했습니다.당시 우리 반 친구들 중에도 동북지방으로 간 사람이 꽤 많았어요.하지만 제가 갔을 때는 석탄을 이용한 석유 생산 프로젝트를 위해 간 것이었습니다. 1947년에 저는 석탄의 도시인 무순에 가볼 기회가 있었습니다.처음에 우리 학교에 그 일을 하던 선배가 있었어요.그가 저에게 소개해준 바에 따르면, 그곳에는 석탄을 직접 석유로 변환할 수 있는 매우 특별한 공장이 있다고 합니다.이전에 일본인들은 가동하지 않았으며, 이 공장을 복구하는 것을 고려하고 있습니다.듣고 나서 정말 기뻤어요. 제 꿈을 실현하기 위해 이 공장에 가고 싶어요.이 석탄제유 공장은 처음에는 무순광무국의 관리를 받았습니다.부송광무국 산업처 처장도 제 지원 의사를 듣고 매우 격려해 주었습니다.저는 이 공장에 온 첫 번째 기술자입니다. 중국 석유화학: 30세 이전에는 석탄화학 프로젝트를 하세요.**대경유전에서 나온 후 바로 천연유 정제소의 설계와 촉매분해에 대한 연구를 시작했습니다.고령의 나이에 무슨 계기로 다시 석탄으로 석유를 만드는 옛 일을 시작하게 되었나요? 천준무: 말하자면 객관적 환경이 특수한 현장이라고 할 수 있는데, 지금은 거의 더 이상 존재하지 않습니다.우리나라 과학원, 공학원의 원로들은 선출된 후 거의 모두 70세 정도입니다.우리 시절에는 은퇴라는 개념이 없었습니다. 일반적으로 학술원 회원으로 선출되면 대학이나 연구소에 가서 형식적으로 근무하며 다른 사람들에게 원칙적인 지도를 해주었고, 대부분의 시간은 친척과 친구들을 만나는 데 썼습니다.이것은 중국에서 형성된 불규칙한 *관습입니다.저처럼 석유 정제 설계 기관에 있는 원로는 드뭅니다.제 생각에는 에너지도 괜찮고 사고력도 나쁘지 않아서 뭔가 할 수 있을 것 같아요. 그래서 무언가 일을 찾아야겠어요. 하지만 뭘 해야 할까요?석유 정제 공학은 저도 수십 년간 해왔으며, 지금은 은퇴하지 않은 많은 원로들이 연구를 하고 있습니다. 그분들이 젊은이들을 지도하는 것이 딱 적절합니다.저는 새로운 일을 찾아서 하고 싶어요. 마침 석탄 부문과 중국국제자문회사에서 먼저 저를 찾아왔습니다. 제가 젊었을 때 석탄화학 분야에서 경험이 있다고 하며, 중요한 프로젝트들에 대해 조언과 평가를 해주길 바란다고 했습니다.저는 과거에 기반이 있고 새로운 것도 배울 수 있다고 생각해서 승낙했습니다. 중국 석유화학: 당시 업무를 수행하는 데 어려움이 많았나요? 천준무: 당시 저는 팀장이었고, 많은 전문가들을 조수로 초빙했습니다. 수리공학 분야의 사람들, 발전 분야의 사람들, 공공공사 분야의 사람들 등이 있었으며, 각 프로젝트에는 보통 십여 명이 참여했습니다.그들은 많은 경험을 이야기했습니다.배우면서 바로 실천에 옮겼고, 머릿속에는 끊임없이 새로운 아이디어들이 떠올랐습니다. 계속해서 배우며 여러 사람의 장점을 취합하여 훌륭한 심사팀을 만들어냈습니다.컴퓨터가 생기고 나서는 해외 자료를 조회하는 것이 매우 편리해졌습니다. 어떤 기술적인 새로운 발전이 있는지도 이틀이나 사흘 만에 알 수 있습니다.지금 모든 주요 석탄화학 프로젝트는 저희가 심사를 맡고 있습니다. 15년 동안 한 번도 멈춘 적이 없으며, 진행 상황도 꽤 순조롭습니다. 신형 석탄화학공업은 이제 막 시작된 단계입니다. 중국의 석유·석화 산업: 국제 유가는 당분간 계속 낮은 수준을 유지할 가능성이 있습니다. 현재 우리나라의 석탄화학공업은 침체된 상태인데, 과연 우리나라의 에너지 전략도 조정이 필요할까요? 천준무: 국제적으로 중국과 같이 여전히 석탄을 주요 에너지원으로 삼는 나라는 **매우 드뭅니다. 독일을 비롯한 많은 나라들은 이미 석탄을 사용하지 않고, 석유나 천연가스와 같은 에너지원이 주를 이룹니다. 게다가 풍력, 태양력, 원자력도 있죠. 물론 원자력의 경우에는 아직 약간의 논란이 있습니다.** 미국도 예전에는 석탄을 많이 사용해 전기를 생산했지만, 지금은 천연가스가 풍부해지면서 석탄을 점차 줄이고 대체하고 있습니다.하지만 중국에는 그렇게 많은 천연가스가 없으며, 재생에너지를 이용한 발전이 있긴 하지만 20%나 30%밖에 대체할 수 없습니다.그러므로 중국은 석탄을 주요 에너지원으로 삼고 있으며, 특히 석탄을 이용한 발전은 최소한 100년은 더 계속될 것이며, 200년이 될 가능성도 있습니다. 중국의 석유·석화 산업: 석탄을 태우면 많은 문제가 생깁니다. 현재 전국적으로 안개가 자주 발생하는데, 많은 사람들이 이를 석탄 연소 때문이라고 생각합니다. 물론 자동차 배기가스도 원인 중 하나입니다.석탄 연소로 인한 문제를 어떻게 해결할 수 있을까? 천준무: 석탄을 태우면 분명히 많은 문제가 생기지만, 석탄은 풍부하고 석유는 부족한 자연적 조건 때문에 우리나라는 어쩔 수 없이 석탄을 사용해야 합니다.사실 석탄 발전은 가능하지만, 탈황, 탈질, 배출된 이산화탄소의 회수, 오염 처리가 필요합니다.석탄의 청정 연소는 해외에서 매우 이른 시기부터 연구되어 온 주제입니다. 중국 석유화학: 석탄화학공업이란 석탄을 청정화하는 중요한 수단인가? 천준무: 우리나라의 석탄 사용량은 매우 많으며, 그중 직접 연소하는 비율이 10분의 9를 차지합니다；석탄화학공업에서의 사용량은 매우 적어, 10분의 1에 불과합니다.석탄화학공업은 전통적 석탄화학공업과 신형 석탄화학공업으로 나뉜다.전통적인 석탄화학공업은 석탄을 비료로 만들고, 석탄을 증류시켜 카르보네이트나 아세틸렌을 생산하는 것입니다；신형 석탄화학공업은 석탄을 메탄올(1탄소 화학공업)로 만든 뒤, 메탄올을 중심이자 출발점으로 삼아 2탄소 화학공업의 에틸렌, 3탄소 화학공업의 프로필렌을 생산하고, 그를 통해 더 많은 제품을 만들어냅니다.전통적인 석탄화학 산업의 경우 국내에 이미 많은 프로젝트가 있지만, 제품 품질이 낮고 수익성도 좋지 않으며 환경 문제도 있습니다.전통적인 석탄화학공업이 신형 석탄화학공업으로 전환되고 있습니다.신형 석탄화학공업은 현재 투자가 많이 들고 규모는 작으며, 일부 공정은 아직 성숙하지 않았습니다. 공정이 성숙한 것으로는 MTO, MTP가 있습니다.말하자면, 신형 석탄화학공업은 아직 초기 단계에 있으며, 방안은 많지만 모두 실험 단계에 머물러 있어 대규모로 보급되는 경우는 많지 않습니다. 중국의 석유화학 산업: 우리나라의 석탄화학 기술은 국제적으로 어느 수준에 있을까요? 천준무: 우리는 최근 10여 년간에야 새로운 형태의 석탄화학공업을 집중적으로 개발하기 시작했습니다. 이전에는 전통적인 석탄화학공업만 있었거나, 일부 해외 기술을 도입할 뿐, 우리만의 기술은 없었습니다.하지만 신형 석탄화학공업은 최근 몇 년간 중국에서 잘 발전해 왔습니다.우리는 많은 연구를 수행했으며, 많은 장치를 만들었습니다. 그중에는 규모가 상당히 큰 장치들도 있습니다.중국은 이 분야에서 발전이 매우 좋은데, 외국에는 이런 것이 없습니다. 그들은 대부분 천연가스를 사용하기 때문입니다.천연가스는 아주 간단하며, 메탄은 쉽게 여러 가지 물질로 변할 수 있습니다.신형 석탄화학공업은 매우 복잡한데, 다른 나라들은 과도한 연구가 필요하지 않지만, 우리는 자연적 조건의 문제로 인해 반드시 연구를 해야 합니다. 기술 준비를 우선시하는 중국의 석유화학 산업: 석탄화학이 우리나라의 에너지 대체를 위한 중요한 방향인데, 왜 **지금은 석탄화학 프로젝트의 추진을 엄격히 제한하는 걸까요? 천준우: 중국인들은 맹목적인 경쟁에 익숙하다.지금 석탄이 많아져서, **발전을 제한하고 생산량을 줄여야 합니다.일부 석탄 사업주들과 석탄 기업들은 석탄 광산을 닫는 것이 아쉬워, 석탄에 새로운 활로를 찾고자 합니다.석탄화학이 있다고 하니, 석탄을 석탄화학 원료로 전환하면 줄여야 할 생산능력을 줄일 필요가 없어 급한 문제를 해결할 수 있을 것 같다.석탄 사업가들은 자신의 석탄 자원만 처리하면 되기 때문에 화학 산업 시장에 대해 잘 모릅니다. 그래서 대개 아무 석탄화학 프로젝트나 골라서 진행하지만, 시장은 그렇게 단순하지 않습니다.처음에 중국 시장은 상당히 원시적이었으며, 석탄화학 제품이나 석유 제품도 그다지 많지 않았습니다. 단지 생산되기만 하면 사용할 수 있었고, 제품의 종류나 등급에 대해서는 별로 신경 쓸 필요가 없었습니다.현재 시장에는 공급이 과다하여, 석탄화학 제품의 질을 높여야 합니다. 기업들은 다양한 공정 장비와 환경 보호 시설을 구축해야 하며, 제품을 어떻게 고도화할지도 고려해야 합니다. 단순한 폴리올레핀 수준에 머물러서는 안 됩니다.석탄 사업주는 어쩔 수 없고, 그렇게 많은 돈도 내놓을 수 없습니다. 중국 석유화학: 현재 석탄화학 제품들은 대부분 일반적인 제품들이며, 시장 경쟁도 상당히 무질서한 편입니다. 그렇다면 석탄화학 산업을 어떻게 발전시켜 나가야 할까요? 천준무: 지금 우선 기술을 발전시켜서 전략적인 기술 준비를 해야 합니다. 당장 사용할 것이 아닙니다.요즘 많은 사람들이 석탄화학 기술을 갖추면 제품을 팔 수 있고 공장을 짓을 수 있으며, 대규모로 보급할 수 있다고 생각합니다.이것은 우리의 본래 의도가 아닙니다.석탄을 이용한 석유 생산 기술의 경우, 현재는 비용이 매우 높지만 반드시 이 기술을 보유해야 합니다.만약 전쟁이 발발한다면, 우리나라의 석유 자원은 국내 수요의 30%만을 충당할 수 있으므로, **전략적 에너지 대체재로서 석탄으로 만든 석유가 필요하다. 중국의 석유화학 산업: 석탄을 이용한 석유 생산과 같은 석탄화학 기술은 현재는 예비 기술로 존재하고 있지만, 언젠가는 획기적인 발전을 이루어 경제적으로 실현 가능해져서 대규모로 활용될 가능성은 없을까? 천준무: 이건 그렇게 쉽지 않아요.우리의 기술은 계속 발전하고 있지만, 국제적으로는 석탄을 원료로 하는 석탄화학 공정의 활용이 **매우 제한적이어서, 더 이상 석탄화학에 대한 연구가 많이 이루어지지 않고 있습니다.중국만이 우리의 천연자원을 위해 연구를 진행하고 있기 때문에, 경쟁이 충분하지 않아 비용이 매우 높습니다. 중국 석유화학: 경쟁자도 없고 배울 수 있는 국제적인 동종 기업도 없기 때문에, 우리의 석탄화학 기술을 발전시키는 것이 매우 어렵다는 뜻인가요? 천준무: 전적으로 그 이유만은 아니고, 계산 방식에 대한 문제도 있어요.석탄화학공정은 일반적으로 고체를 기체로 만든 다음 액체로 만드는 것이며, 고체는 직접 액체가 될 수 없습니다.석탄을 직접 활용해 석유를 만드는 것은 유행하는 방법이지만, 매우 어렵습니다.외국에서도 수년간 시도했지만 큰 성과는 없었습니다.우리나라에서 현재 석탄을 이용한 직접 액화 기술이 잘 발달해 있는 대표적인 기업은 신화그룹입니다. 2008년 12월 31일, 신화그룹의 오르도스 석탄 직접 액화 시범 프로젝트의 첫 번째 백만 톤급 생산 라인이 완전한 생산 공정을 거쳐 성공적으로 가동되었습니다. 그 결과, 양질의 디젤과 나프타가 생산되었으며, 이로써 중국은 세계에서 최초로 백만 톤급 석탄 직접 액화 기술을 확보한 국가가 되었습니다. 신화그룹은 처음에 3개의 생산 라인을 건설하여 연간 300만 톤의 생산 규모를 목표로 했습니다. 하지만 평가 결과, 첫 번째로 건설된 생산 라인(연간 100만 톤의 석유 제품 생산)에 들어간 투자금만 해도 100억 위안이 넘었으며, 이는 정유 공장에 투자하는 금액보다 훨씬 많은 수치였습니다.당시 우리나라의 정유공장은 연간 수백만 톤 수준이었습니다.당시 저는 신화 석탄제유 프로젝트를 승인할 때 ‘그렇게 대규모로 하면 **자원 낭비이며, 위험도 매우 크다’고 제안했습니다.석유 촉매 분해의 경우에도 우리는 60만, 120만에서 시작하여 200만, 300만까지 올라갔으며, 더 줄이면 십여만, 수만 톤까지도 가능합니다.이 확대는 하나의 과정입니다.지금 그들은 생산 라인을 구축하여 연간 100만 톤의 생산 능력을 갖추었으며, 기술도 확보했고 운영도 순조롭습니다.물론 비용이 여전히 높아 대량으로 보급하는 것은 불가능합니다.