순환자원 재활용·폐열발전…쌍용C&E 동해공장 ‘脫탄소 미래상’ 제시

입력 2021-10-18 13:01:04

‘탄소중립선언’ 맞춰 친환경 설비 중복 구축

시멘트생산 때 발생 고열 회수해 폐열발전

연간 270억 전력비 줄이고 온실가스 저감도

폐플라스틱 등 재활용 ‘탈석탄화’ 설비 구축

2030년 화석연료 완전추방 로드맵 가시화

시멘트 생산공정의 필수 원자재는 유연탄. 시멘트 반제품인 클링커를 생산하기 위해선 1400도 이상 초고온의 소성공정을 거쳐야 하는데 지금까지는 그 연료로 석탄이 쓰여왔다. 석탄은 연소되면서 다량의 탄소가 발생한다. 시멘트산업이 환경파괴의 주범이라는 오명을 달고 살아야했던 이유다.

하지만 이는 이제 옛말이 되고 있다. 폐플라스틱 등 순환자원을 열원으로 대체하고, 소성공정에서 발생하는 열을 회수해 전기를 생산해낸다. 단일공장으론 세계 최대인 쌍용C&E의 강원 동해공장은 최근 10년 새 시멘트 업체가 할 수 있는 거의 모든 친환경 설비를 갖춘 곳으로 거듭났다.

지난 16일 찾은 동해공장에선 국내는 물론 세계적으로도 유일하게 ‘탈석탄’을 선언한 쌍용C&E의 탄소중립 노력을 곳곳에서 확인할 수 있었다.

동해공장은 단일 시멘트공장으로는 세계 최대 규모의 폐열발전설비도 가동 중이다. 소성공정의 핵심설비인 소성로(kiln·킬른)에서 발생하는 1400도의 고온을 활용한 것. 킬른의 전후 공정인 예열실과 냉각기에 별도의 보일러를 설치해 대기로 배출하는 열원을 회수, 증기를 생산하고 이를 통해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이다.

경제성은 물론 대기오염물질이 발생하지 않는 친환경 발전설비지만 문제는 막대한 설비투자비용이다. 쌍용C&E는 지난 2016년 대주주 변경 이후 폐열발전설비에 대규모 투자를 결정하고, 2년만에 공사를 완공했다.

설치된 폐열발전설비는 43.5MWh 규모로 전 세계 시멘트공장 발전시설 중 단연 으뜸이다. 연간 발전량은 28만1000MWh로 팔당 수력발전소와 맞먹는다. 동해공장은 이를 통해 매년 13만t 가량의 온실가스 배출량을 저감한다. 전력비용 절감 효과도 뛰어나다. 동해공장 연간 전기료의 33%인 270억원을 줄여준다.

쌍용C&E 동해공장의 소성로. 석회석을 굽는 공정에 순환자원을 활용, 탄소중립을 실천하고 있다. [쌍용C&E 제공]

이와 함께 심야시간에 값싼 전력을 충전해 낮시간에 활용하는 22MWh 규모의 ESS설비도 갖췄다. 이 역시 온실가스 추가 저감효과가 있다.

동해공장에선 탈석탄화(化) 공사도 이어지고 있다. 폐플라스틱, 폐타이어 등 가연성 폐기물로 기존의 석탄을 대체하기 위한 제반 설비를 구축 중이다. 그동안 처리에 골머리를 앓아온 이런 폐기물들은 유연탄과 맞먹는 고온의 열원 재료다.

시멘트 제조공정에서 폐플라스틱 재활용은 생산비용 절감은 물론 탄소발생량을 줄이는 효과 또한 크다. 최고 2000도에 달하는 소성공정을 거치면 탄소배출은 물론 미세먼지 유발물질인 질소산화물(NOx) 발생량도 획기적으로 줄일 수 있다.

원용교 동해공장장(전무)은 “2018년 폐플라스틱 사용 확대를 위한 제반 설비구축에 대규모 투자를 단행하는 결단을 내렸다. 이후 동해공장과 영월공장에 1000억원이 넘는 투자를 통해 관련 인프라를 성공적으로 구축했다”며 “두 공장에 순환자원을 메인버너와 예열실로 보내는 연료투입구 공사 등에 2023년까지 총 2500억원을 투입, 공사를 마무리할 계획”이라고 밝혔다.

이런 투자의 결과는 유연탄 사용량 감소로 이어졌다. 2019년 150만t 가량이던 유연탄 사용량은 지난해 33%(50만t) 줄었다. 반면 폐합성수지 처리량은 70만t으로 늘었다. 동해공장은 내년 폐합성수지 사용량을 108만t까지 늘린다. 오는 2030년에는 190만t으로 늘려 화석연료를 완전 대체하겠다는 계획을 내놨다.

동해=유재훈 기자

igiza77@heraldcorp.com