[내외경제] 중국 스모그의 주범은 석탄! 근본적 공조 대책이 시급하다

 

문장수 논설실장(공학박사, 기술사)

 

 

최근 미국 상무부는 중국의 환경관련 시장이 2020년 까지 약 3배로 성장하여 약 5,550억 달러(한화 582조 원)가 될 것이라고 전망하고 있다. 이는 2010년을 기준으로 볼 때 중국경제가 환경문제로 인해 GDP의 약 2.5%인 1조 1,000억 위안(한화 190조 원)규모의 경제적 손실을 가져올 수 있음을 시사하는 것이다.

 

과다한 스모그 현상은 중국뿐만이 아니다. 과거 영국과 미국 역시 산업혁명 이후 지나친 석탄 사용으로 심각한 대기오염에 의한 국민들의 목숨이 위협받은 경험이 있다. 특히 영국은 1952년에 공장 배기가스와 빌딩 및 가정의 석탄 난방으로 인한 호흡기 질환을 앓는 국민이 10만 명에 달하고, 목숨을 잃은 사람이 4,000 명이나 되었다.

2013년 파이낸셜타임스지가 보도한 내용에 의하면 미국 매사추세츠공대(MIT)와 중국 칭화대·베이징대, 이스라엘 헤브루대 연구팀은 3년간의 공동연구 결과, 중국 화이허강 북쪽인 지난, 톈진, 베이징, 선양에 만연한 유독성 스모그가 평균 기대수명을 5.5년 단축시킨다는 놀라운 결론이었다. 뿐만 아니라, 폐암과 심장마비, 뇌졸중 등의 발생 빈도를 높이는 것으로도 나타났다.

이미 알려진 초미세먼지는 입자의 크기가 지름 2.5㎛(1000분의 2.5밀리) 이하로 매우 작은 먼지 알갱이로 코로 호흡할 때 걸러지지 않고 바로 폐에까지 들어가게 되는 것이다. 또 입자가 작아 세포벽을 뚫고 혈액을 타고 다니며 폐질환, 아토피 같은 많은 심각한 질병을 일으키게 되는 원인이 된다고 한다.

지난달 제34회 베이징 국제마라톤이 미세먼지 PM 2.5 농도가 1㎥당 344나노그램(WHO 안전기준치 14배)의 심한 대기 오염으로 참가자들 중 일부가 마스크와 스폰지 등으로 코를 막은 채 치러지는 상황이 되었다. 수도 베이징의 대기는 늘 매연과 미세먼지로 가득 차, 2008년 여름에 치러진 베이징 올림픽참가 보이콧 설이 돌기도 했었다.

한편, 중국 환경과학연구원 차이파허(柴發合) 부원장은 “아시아·태평양경제협의체(APEC) 기간(5∼11일) 동안 베이징과 인근 톈진(天津)·허베이(河北) 일대 『대기 오염 물질 배출량을 기존보다 30∼40%가량 줄이는 공기 품질 보장 조치』를 실시한다”고 밝혔다.

이에 시진핑 중국 국가주석은 “APEC용 푸른 하늘이란 말”이 떠도는 것을 알고 있다고 말했다. 시 주석은 APEC 지도자 초청 환영 만찬에서 “대기오염을 다스리기 위해 전력을 다하고 있으며 강도는 전례가 없는 것”이라고 말했다.

이번 APEC 정상회의는 베이징 도심에서 60㎞ 정도 떨어진 옌치후(雁栖湖)의 신축 리조트호텔에서 열리고 있다. 이를 위해 당국은 회의 기간 동안 자동차 홀짝제, 공무차량 70% 운행 금지, 석탄 보일러 가동 중단, 공기오염 물질을 배출하는 140여개 기업에 대해 감산 명령, 베이징 내 일부 교육기관에 대해 휴가를 시행했다. 또한 베이징 외곽 근처 마을 주민들은 스모그 차단을 위한 석탄과 나무 땔감 금지 조치 때문에 추위에 떨고 있다. 주변 주민들은 이미 지난 1일부터 난방용 석탄과 나무 땔감을 사용할 수 없는 상태이다.

 

뿐만 아니라, 환경오염 완화를 위해 철강을 연간 400만톤씩 생산하던 허베이성 탕산시(唐山市)에 밀집돼 있던 철강공장들을 폐쇄하는 특단의 조치까지 내리고 있다. 탕산시 오염의 주원인은 시내 중심부에 몰려 있는 제철소의 배기가스이다.

이러한 가운데 베이징(北京)시가 2022년 동계올림픽 유치를 위해 스모그 퇴치 등 대기 오염 방지 조치를 강화하기로 했다. 베이징 시는 시 북쪽에 있는 허베이(河北)성의 장자커우(張家口)시와 공동으로 2022년 동계올림픽을 유치하겠다면서 지난해 국제올림픽위원회(IOC)에 신청서를 제출했다.

이에 따라 중국정부는 대기오염 개선을 위해 환경오염 감시 강화, 에너지 효율 향상, 배출 가스 감소 등 다양한 정책들을 펼쳐 나갈 계획이다. 이에 환경오염 저감 대책과 관련된 시장에 5조 위안(한화 900조 원)을 단계적으로 투자할 예정이다. 우선적으로 2017년까지 1조 7000억 위안(약 300조원)을 투입해 대도시의 초미세먼지 PM 2.5 농도를 20% 줄이기로 했다.

 

2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 여파로 인한 일본, 독일 등 선진국에서 원자력 발전가동을 전면 재검토 중으로 대체에너지가 대안으로 떠오르고 있는 가운데 청정 석탄 이용기술 시장 급성장 예상되고 있다. 마찬가지로 우리나라도 제 6차 전력수급기본계획(2013~2027년)을 보면

신재생에너지와 더불어 석탄화력 발전의 증가세가 두드러지고 있다.

미국 오바마 대통령의 청정전력계획(2014)은 2030년까지 미국내 화력발전소 CO2 배출량의 30%(‘12년 기준) 저감목표를 세우고 화력발전소의 효율을 6% 개선시키고 원천적으로 CO2를 줄일 수 있는 연료를 사용한다는 전략이다. 미국 내 1,000개소의 발전소 약 3,000기에 달하는 화력발전보일러에 적용하게 되며 경제적 가치는 최대 930억 달러(102조원)에 달할 것으로 추정하고 있다.

중국은 2008년 이후 석탄 수출국에서 수입국으로 정책을 전환함에 따라 고급탄 등 석탄수급 불안정 및 가격 상승추세에 의해 저급탄에 대한 수요가 급증하고 있는 실정이다. 중국의 대기오염 원인은 국가 전체 전력 수요의 70%를 화력발전에 의존하기 때문

이다. 중국 대기오염 저감 방안으로 저급탄 수입 금지 계획과 각 도시별 석탄 소비량을 축소하는 등 신재생 에너지이용 전력 수급 대안을 대책으로 내세우고 있다.

또한 인도네시아는 매장 석탄 중 저급탄 비중이 83%를 차지하고 있다. 한국은 2013년 기준 약 3천 만 톤의 저급탄을 5개 발전사에서 발전용 탄으로 수입하고 있다. 그러나 최근 인도네시아의 에너지 광물 자원부는 저급탄의 직접 수출을 금지 시켰고, 적절한 UPGRADING 기술도입을 서두르고 가공 후 저급탄의 발열량을 높혀 수출을 추진한다는 방침이다.

 

세계적인 저급탄 업그레이딩 기술은 일본 JGC 그룹에서 개발한 HWT (Hot Water Treatment) 기술이 있다. 그러나 이 기술은 석탄내 수분 재흡착 방지를 위한 고온·고압 처리를 통한 석탄 표면의 타르 코팅 기술로, 높은 온도와 압력조건으로 인해 공정비용이 과다하여 실용화에 어려움을 겪고 있다. 또한, 일본 Kobe steel사에서는 분쇄탄과 오일을 혼합 후 가열하여 친수성의 기공을 소수성의기름으로 채우는 UBC(Upgrading Brown Coal)기술을 개발하여 실증플랜트를 인도네시아 현지에서 운영하였으나, 2012년 사업화가 중단 된 바 있다.

 

그러나 2012년 한국에너지기술연구원에서 세계 최초로 개발한 하이브리드석탄(HCK, Hybrid Coal by KIER)은 저급탄 고품위화 기술의 하나로서, 연소 반응성이 다른 석탄과 바이오매스를 결합하여 하나의 연소패턴을 갖는 연료(Two-in-one fuel)로 전환하여 탄소 순환(carbon cycle)을 형성할 수 있는 신개념의 연료라 할 수 있다. 이와 같은 하이브리드석탄은 수분함량 30%의 저급탄에 비하여 동일 출력을 위한 연료 공급량 30% 저감, 발전효율 향상, 미연탄소분(초미세먼지) 저감, 그리고 탄소중립인 바이오매스 사용 등의 효과로부터 CO2를 약 30% 이상 감축할 수 있는 획기적인 연료라고 한다.
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중국은 가을부터 난방을 시작하면서 베이징을 중심으로 초미세먼지로 인한 극심한 대기오염이 세계적으로 이슈가 되고 있다. 그러나, 최근 우리나라 수도권 지역의 겨울철 대기오염 증가가 중국으로부터 기인한다는 최근 보도(KBS, 2014.11.19)를 감안할 때 대기오염의 심각성에 대하여 동북아시아 전체 지역의 문제라는 인식을 공유하고, 중국, 일본, 몽고, 대만 등 인접 국가들과 초미세먼지 오염에 공동으로 대처하는 국제적 협력을 주도적으로 이끌어 내야만 한다.
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따라서 국내 기업들이 보유한 기술을 집약하고 한ㆍ중 양국간 긴밀한 공조를 통해 석탄사용 저감에 따른 원천적 미세먼지 저감과 기후변화 및 스모그를 줄일 수 있는 국가간 공동 실증기술 개발을 서둘러 추진해야 할 과제중 하나이다.

 

그러므로 국내기업들이 보유한 제조경쟁력과 ET기술의 접목, 빠른 사업추진력 등의 강점을 활용하면 위기를 극복하고 한ㆍ중 양국 국민의 건강권과 환경권을 지킬 수 있을 것이며 “창조경제에 걸 맞는 블루오션”이 될 것이라고 확신한다.