앞으로 40년내에 석유자원이 고갈될 것이라는 전망이 지배적인 가운데 포스트 오일(Post oil) 시대의 주인공으로 가용연수가 200년 이상 남은 석탄이 부상하고 있다. 석유와 함께 인류의 주에너지원이지만 대기 환경오염의 주범이라는 오명에서 벗어나지 못하던 석탄 연료가 청정 석탄 이용기술의 발달로 새롭게 주목받고 있다.

청정 석탄 이용 기술이란 석탄을 태울 때 발생되는 유해 물질의 발생을 최소로 하는 기술을 말한다. 대표적으로 석탄가스화복합발전(IGCC)과 순산소(純酸素) 연소가 있다.

IGCC는 석탄을 산소가 부족한 상태로 연소시켜 연료 기체로 만들고 이를 천연가스 대신 사용해 전기를 발생시키는 방법을 말한다. 이 때의 연료기체는 이산화탄소를 쉽게 분리할 수 있으며 추가의 오염물질 제거 과정을 거치므로 상대적으로 청정한 배기가스가 배출된다. 효율이 높아 동일한 전력생산에 더 적은 양의 석탄을 소비함으로써 이산화탄소 발생량 자체를 줄일 수 있다.

순산소 연소는 석탄을 가루 형태로 만들어 연소시킨다는 점에서는 기존의 석탄 화력 발전과 유사하나, 석탄 연소를 위해 공기가 아닌 순수한 산소를 주입한다. 적은 부피의 순수 산소 기체를 사용하므로 고온·다량의 배기가스 방출에 의한 열손실이 현저히 줄어들 뿐 아니라 배기가스는 이산화탄소 분리에 매우 유리한 조건을 제공한다.

청정 이용 기술이라고 볼 수는 없지만 석탄의 가치를 높이는 기술 중 하나가 석탄 액화이다. 석탄 액화는 석탄으로부터 석유를 만드는 기술이다. 최근 고유가가 지속되면서 전 세계가 이 분야의 기술개발과 공장 건립에 사활을 걸고 있다. 남아공의 사솔사가 석탄 액화 공정을 확보하여 상용화한 대표적 기업이다.

지금 세계는 석유 석탄 등 화석 연료의 사용으로 야기된 대기 중 이산화탄소 농도 증가와 이에 따른 지구 온난화에 대한 해법을 아이로니컬하게도 석탄의 효율적·친환경적 이용에서 찾고 있다. 이제 더 이상 석탄을 우리의 주변 환경을 검게 물들이는 매연이나 검댕의 원인 물질로 치부하는 시대는 지났다는 얘기다.

국가간 자원 확보 경쟁이 나날이 심화되는 상황에서 안정적인 석탄 연료의 확보 못지않게 청정 석탄 발전 기술의 확보와 상용화는 매우 중요하다.

지금까지 소개한 기술들은 석탄이 대기 오염이라는 원죄를 씻고 차세대 청정에너지 공급원으로서 거듭나는 데에 반드시 필요한 핵심기술이다. 특히 IGCC의 경우 2020년 전 세계 시장규모가 330조에 달할 것이라는 전망이 있을 정도로 엄청난 부가가치가 잠재된 투자대상이기도 하다. 우리나라는 태안에 300㎿급 한국형 IGCC 실증 플랜트 건설을 위한 대규모 프로젝트에 착수했다. 이 프로젝트에는 한전, 발전회사, 민간기업 및 주요 연구기관이 참여하고 있다.

이러한 기술들이 상용화되기까지는 걸림돌이 없는 것은 아니다. 우선 초기 투자비가 많이 들어 기업들이 섣불리 투자에 참여하지 못하는 요인이 되고 있다. 효율 향상이나 운전비용 저감 등 해결해야 할 기술적 현안들도 있다.

그러기에 당장의 성과는 나오지 않더라도 인내심을 가지고 지속적인 노력을 기울여야 한다. 국내 기술로 개발된 한국형 IGCC와 순산소 연소 보일러를 전력 생산과 환경 보전을 함께 책임지는 차세대 성장동력으로 발전시켜 나가기 위해 필요한 투자를 아낌없이 해 나갈 때이다.

이원걸 한국전력 사장