20일 산단열 탈탄소화 실현 방안 토론회 개최
SMR·바이오매스·전극보일러 등 주열원 한계
“전력시장 유연성 전제로 LNG 진입 전략 필요”
20일 국회에서 열린 ‘산단열 탈탄소화 실현 방안 토론회’ 참석자들이 기념촬영을 하고 있다.[사진=차기영 기자]
산업 경쟁력을 지키면서 산업단지에 열을 공급하기 위한 수단으로 결국 LNG의 필요성이 지목된다.
20일 국회에서 열린 ‘산단열 탈탄소화 실현 방안 토론회’에서 전우영 서울과학기술대학교 교수는 현실적으로 적용 가능한 탈석탄 대안이 제한적인 상황에서 LNG 열병합의 역할을 배제하기 어렵다고 강조했다.
현재 산업단지 집단에너지의 절반가량은 석탄을 기반으로 열을 공급하고 있다. 비중앙 석탄 기반 설비만 1.26GW 규모에 달하며 노후화와 탈석탄 요구가 동시에 맞물리면서 연료전환이 시급한 과제로 떠오르고 있다.
그러나 LNG마저 정책적으로 제약이 생기면서 업계는 뚜렷한 대안을 찾지 못하는 상황이다. 전 교수는 산단 열 부문 탈탄소 전환이 어려운 이유로 고온·고압 열에 대한 저탄소 대안 부족과 온도·압력별로 상이한 품질을 요구하는 열의 비표준성 등을 꼽았다.
탈탄소화 기술이 없는 것은 아니다. 전 교수는 연료전지, SMR, 바이오매스, 전극식 스팀보일러, 히트펌프, 축열조 등을 언급했지만, 주열원으로 활용하기에는 기술 성숙도와 경제성 측면에서 한계가 있다고 평가했다.
SMR은 아직 개발 단계이고, 수용성 문제도 크다. 전극보일러는 재생에너지 출력제한 대응에는 기여할 수 있으나 저온·저압 중심의 보조설비에 그친다. 산업용 전기요금 구조상 경제성 확보도 쉽지 않은 상황이다. 축열조 역시 고온·가압 기술 고도화가 필요한 단계다.
이 같은 현실을 고려할 때 LNG를 주열원으로 활용할 수밖에 없다는 게 전 교수의 분석이다. 특히 산단 내 제조업 경쟁력을 감안하면 LNG를 대체할 만한 현실적 대안이 뾰족하지 않다는 것.
산업단지에는 영세 사업자와 에너지 다소비 업종이 혼재해 있는데 최근 4년간 산업용 전기요금이 약 70% 상승하는 등 비용 부담이 크게 늘어난 상황이다. 여기에 연료전환으로 인한 열요금까지 상승하면 반도체, 철강, 석유화학 등 주요 제조업의 경쟁력은 더욱 약화될 것으로 우려된다.
다만 저탄소 전환 방향 역시 불가피한 만큼 전극봉 스팀보일러를 보조열원으로 결합하고 가압 축열조를 통해 열공급 유연성을 확보하는 방안을 함께 제시했다.
전 교수는 “LNG 열병합은 산업 부담과 보조금 부담을 동시에 낮출 수 있다”며 “재생에너지 변동성을 보완하는 유연성 자원으로서 계통 안정성 확보에도 기여하고, 송전망 지연 상황에서는 수도권 전력수급을 보완하는 분산형 전원 역할도 수행할 수 있다”고 설명했다.
이어 “수소 혼소 확대를 통해 단계적 탈탄소가 가능하고, 수소 인프라 구축의 마중물 역할도 기대된다”고 덧붙였다.
윤태연 에너지경제연구원 열에너지정책연구실장도 LNG의 현실적 역할에 공감했다. 그는 LNG 열병합이 시스템 통합 관점에서 기술적·경제적 강점을 갖고 있다고 평가했다.
다만 현 전력시장 구조에서는 한계가 있다며 전력시장 유연성 제공을 전제로 한 진입 전략이 필요하다고 강조했다.
윤 실장은 “대형 LNG 열병합의 전력시장 영향 논란을 고려해 용량 축소를 유도하는 정책 설계가 필요하다”며 “바이오매스, 수소 등 대체 연료의 안정적 공급체계 구축과 함께 축열조, 전극보일러, 히트펌프 등 전기화 기술이 병행돼야 한다”고 말했다.
정부는 신중한 접근이 필요하다는 입장을 밝혔다. 이경엽 기후부 사무관은 “연료 전환은 산업 경쟁력과 열공급 안정성을 함께 고려해야 한다”며 “현재 기술 수준에서는 무탄소 설비만으로 산단 공정열을 대체하기에는 한계가 있다”고 말했다.
이어 “LNG 열병합은 좌초자산 위험이 있는 만큼 구조적 고착 시 전환 비용이 더 커질 수 있다”며 “사업자 수요를 반영한 탈탄소 로드맵을 마련해 연말께 정책·재정 지원 방안도 검토할 계획”이라고 덧붙였다.
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