일본은 컴플렉스가 소재하고 있는 지역을 중심으로 2022년부터 탄소중립 시대의 이상향을 논의하기 위한 민관협력 조직 설치가 잇따르고 있다.
1월에는 슈난(Shunan), 3월에는 요카이치(Yokkaichi), 4월에는 오이타(Oita)가 논의 플랫폼을 개설했고 미즈시마(Mizushima)는 구라시키(Kurashiki)가 주도하는 형태로 6월 조직을 신설했으며 가와사키(Kawasaki)와 이바라키(Ibaraki)는 장기비전 수립에 박차를 가하고 있다.
가와사키 지방정부는 2022년 3월 가와사키 탄소중립 컴플렉스 구상을 마련한 후 5월 에네오스(ENEOS), 쇼와덴코(Showa Denko), 아사히카세이(Asahi Kasei) 등 민간 57사로 구성된 탄소중립 컴플렉스 추진협의회를 출범했다. 가시마(Kashima)는 이바라키가 주도하는 형태로 탄소중립 포트 형성 등 구체적인 대책에 착수했으며 예산 200억엔을 책정했다.
석유화학 컴플렉스는 이산화탄소(CO2) 배출량이 많아 2050년 탄소중립을 실현하기 위해서는 구조전환이 불가피하기 때문이다.
일본 경제산업성 자원에너지청은 2021년 말부터 2022년 봄까지 탄소중립 컴플렉스 연구회를 개최해 2050년 탄소중립 목표 달성을 위해 필요한 역할에 대해 논의한 결과 수소, 암모니아, 합성연료 등 탈탄소 에너지 및 탄소순환 소재 생산‧공급기지, 스타트업을 포함한 탈탄소 기술 실증기지가 중요하다는 결론을 내렸다.
일본 컴플렉스는 설비 노후화 영향으로 경쟁력이 약화되고 있으나 석탄화학에서 석유화학으로 이행한 시기와 같이 탈탄소를 위한 새로운 프로세스를 개발하는 등 탄소중립에 대응함으로써 경쟁력을 다시 강화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
슈난, 화학공학회 주도로 탈탄소 추진
슈난 지방정부는 2022년 탄소중립을 실현하기 위한 슈난 컴플렉스 탈탄소 추진협의회를 설립했다.
화학공학회 멤버를 부회장으로 임명해 화학공학과 관련된 지식을 얻으면서 2022년 말까지 2050년 탄소중립을 목표로 하는 그라운드 디자인을 마련한 것으로 알려졌다.
산관학 협력으로 기존 인프라를 이용한 암모니아 활용에도 박차를 가하고 있다.
탄소중립 실현에는 미래사회를 검토‧설계한 후 필요한 프로세스를 고려해 적절한 요소기술을 개발하는 것이 필수적이어서 화학공학의 중요성이 높아지고 있다.
일본 화학공학회는 탄소중립을 달성하기 위해 지역과 시계열을 고려한 시나리오 구축이 필요하며 사회 시스템 전반의 재구축에 대해서는 화학공학만이 대응할 수 있을 것으로 판단하고 2021년 2월 지역 연계 탄소중립 추진위원회를 설립하고 산업 연계를 통한 이산화탄소 감축을 목표로 하는 사례연구 지역으로 슈난을 선정했다.
슈난은 이데미츠코산(Idemitsu Kosan)의 NCC(Naphtha Cracking Center)를 중심으로 도소(Tosoh), 도쿠야마(Tokuyama), 제온(Zeon) 등이 파이프라인으로 연결돼 결속력이 강한 편이며, 다양한 소재 생산기업들이 입지하고 있어 탄소중립에 대한 문제의식이 높아 사례연구 지역으로 선정한 것으로 알려졌다.
슈난 컴플렉스 탈탄소 추진협의회는 단‧중기적인 암모니아 이용, 2050년 미래상을 그리는 그라운드 디자인 작성을 추진하고 있다.
암모니아 도입과 관련해서는 이데미츠코산을 중심으로 기존 수용기지, 탱크, 파이프라인을 활용하는 시스템을 구상하고 있다. 보관에는 오우라(Oura) 소재 LPG(액화석유가스) 탱크를 활용할 수 있어 유휴상태인 원유 해저 배관에 암모니아 파이프라인을 통과시키는 방안을 고려하고 있다.
암모니아는 나프타 크래커, 석탄화력을 비롯한 석탄 보일러 등에 공급함으로써 경제적 합리성을 높일 방침이며 2022년 기본적인 타당성 조사(FS) 및 설계를 진행했다.
그라운드 디자인 수립에도 착수했다.
화학공학회를 중심으로 슈난의 탄소 사이클을 이미지화하고 화학제품 제조 프로세스를 구축함으로써 독립적인 시멘트와 화학산업을 연결해 탄산칼슘 베이스 시멘트 생산에서 배출되는 이산화탄소를 이용하거나 야마구치의 풍부한 산림자원을 활용해 목질 바이오매스 베이스 올레핀(Olefin)을 생산하는 방안을 검토하고 있다.
배출되는 폐플래스틱을 이용하는 등 시민생활까지 포함한 미래상을 중시하고 있다.
2035년까지 슈난 지역의 온실가스 배출량을 감축하겠다는 목표를 세우고 있으며, 이데미츠코산은 2022년 말 발전능력 5만kWh의 바이오매스 발전소를 가동한 것으로 파악된다.
당분간은 목질 펠릿 등을 수입해 이용하나 2021년 말 슈난 지방정부가 도소, 도쿠야마 등과 목질 바이오매스 활용, 산림 정비에 관한 협약을 체결함에 따라 장기적으로는 산림자원을 직접 화학제품 원료로 전환하는 기술 개발에 도전한다.
가와사키, 탄소순환‧수소에너지 대책 선도
가와사키는 컴플렉스의 탄소중립 대책에서 선두를 달리고 있다.
1990년대 이후 산업경쟁력 약화에 위기감을 느낀 후 다른 지역에 앞서 수소 서플라이체인 구축에 주력했기 때문이다.
2022년 3월에는 가와사키 탄소중립 컴플렉스 구상을 발표했다. 차세대 에너지, 폐플래스틱 및 이산화탄소를 포함한 탄소순환 기지로 자리 잡기 위한 내용을 담고 있으며 다른 지역들이 벤치마킹 대상으로 삼고 있다.
5월에는 임해지역의 탄소중립 컴플렉스 및 수소 등을 수용하는 탄소중립 포트를 형성하기 위한 플랫폼으로 민관협의회를 구성했다. 민간사업자 57사, 경제산업성과 국토교통성이 참관인으로 참여하고 있으며 탄소중립 컴플렉스 구상을 구현하기 위해 각종 문제 해결에 나서는 워킹그룹을 설치할 계획이다.
가와사키는 수소 도입 등 선진적인 대책으로 컴플렉스 개혁에 대한 논의를 견인하고 있어 정부가 모델로 설정하고 있다.
가와사키가 오래전부터 저탄소 및 수소 발전에 힘을 기울이고 있는 것은 임해 산업이 쇠퇴할 것이라는 위기감이 있었기 때문이다. 가와사키는 1990년대 이후 전자산업이 몰락하고 이스즈자동차(Isuzu Motors)가 철수하는 등 지역경제가 위기에 직면해 일찍부터 산업 진흥에 주력했다.
이스즈자동차 부지는 라이프사이언스 등을 창출하는 King Skyfront로 재탄생했으며, 2013년 가와사키 임해 수소 네트워크 협의회를 구성해 독자적인 수소 전략 추진을 시작했고, 2018년에는 2030년을 목표로 하는 임해 비전을 마련해 수소 서플라이체인 구축을 추진하고 있다.
가와사키는 석유화학 컴플렉스를 중심으로 2019년 출하액이 4조920억엔에 달해 법정인구 50만명 이상인 시 중에서 1위를 기록했으나 석유·화학 등 임해지역에 위치한 산업이 가와사키 온실가스 배출량의 약 70%를 차지하고 있어 문제시되고 있다.
이에 따라 가와사키는 2020년 2월 정부보다 빠르게 탈탄소 선언을 발표했고 2021년에는 탄소중립 컴플렉스 구상을 마련하기 위한 전문가 회의를 출범시켰다.
탄소중립 컴플렉스 구상은 원유 및 LNG(액화천연가스) 수입기지, LNG 및 천연가스 인프라 확충, 발전시설 집적, 전국의 약 10%를 차지하는 수소 수요, 플래스틱 리사이클시설 집적 등으로 가와사키의 강점을 특정한 후 2050년 컴플렉스의 역할을 ①수소 중심의 탄소중립적인 에너지 공급기지 ②탄소순환형 컴플렉스 ③에너지 최적화에 따른 경쟁력 있는 산업기지로 설정했다.
수소와 관련해서는 수입, 생산‧공급을 시작으로 가공을 포함한 에너지의 수도권 공급을 검토하고 있으며 화석연료 수요 감소에 대응해 수도권의 폐플래스틱 재이용 및 순환, 이산화탄소 순환, 바이오 등 다양한 탄소자원 활용을 목표로 하고 있다.
일본 정부는 경제 활성화에 기여하는 컴플렉스를 모델 지역으로 선정해 지원할 방침이며 수소 등의 수용기지로 가와사키를 주목하고 있다.
이바라키, 신에너지 관련사업 육성 가속화
이바라키의 가시마는 1960년대 이후 화학‧제철기업이 집적하면서 대규모 컴플렉스를 형성했고 임해공업지대가 이바라키현 생산제품 출하액의 20%를 차지하는 수준까지 성장했으나 최근에는 내수 감소, 글로벌 경쟁 심화의 영향을 크게 받고 있다.
주력인 기초소재는 구조재편 및 집약화를 가속화하고 있다.
이바라키는 2021년 여름 탄소중립 대응책을 성장동력으로 육성하기 위해 가시마항과 이바라키항에 탄소중립 산업기지를 구축하는 계획을 세웠으며 수소, 암모니아 등 신에너지와 해상풍력 등 신산업에서 활로를 모색하기 위한 전략을 추진하고 있다.
일본제철(Nippon Steel)은 2021년 3월 가시마 소재 고로 1기를 2024년 말까지 가동 중단한다고 발표했다. 제철은 1960년대 이후 가시마 지역의 경제 성장을 견인한 핵심으로 약 1만명의 고용에 영향을 미쳐 고용위기가 발생할 가능성이 제기되고 있다.
석유화학도 구조재편이 가속화되고 있어 지역경제 쇠퇴를 우려하는 목소리가 높아지고 있다.
이바라키는 2021년 3월 임해공업지대 경쟁력 강화를 위한 장기비전을 수립한 가운데 탈탄소 사회에 대응하는 신에너지 관련산업 등을 새로운 경쟁력의 원천으로 설정했다.
이산화탄소 배출비중을 비교한 결과 산업계는 전체 이산화탄소 배출량 비중이 평균 40%로 나타났으나 이바라키는 약 60%로 높은 편이며, 특히 임해지역에 배출량이 많은 플랜트가 집중돼 있어 구조전환에 따른 탄소중립 효과가 상당할 것이라는 의견이 지배적이다.
이바라키는 정부의 탄소중립 선언에 따라 2021년 5월 이바라키 탄소중립 산업기지 창출 프로젝트를 발표했고 8월에는 민관협의회를 출범했다.
항만이 있고 관련 산업‧연구기관이 집적한 잠재력을 활용해 항만을 중심으로 신에너지 공급‧수요기지, 탄소 리사이클기지를 형성함과 동시에 이노베이션 기지로 이바라키대학, 쓰쿠바(Tsukuba)대학 및 쓰쿠바 소재 연구기관과 제휴하고 있다.
탄소 리사이클과 관련해서는 인공광합성에 따른 화학제품 제조, 메탄화(Methanation), 합성연료 제조 등을 기대하고 있다.
2023년에는 Mitsubishi Chemical Holdings(MCH)와 가시마오일(Kashima Oil)이 CR(Chemical Recycle) 설비 실증시험을 시작한다.
신에너지 공급과 관련해서는 수입 수소 서플라이체인 구축, 해상풍력 및 태양광을 활용한 그린수소 생산, 해상풍력발전에 따른 청정전력 공급 등을 검토하고 있으며, 신에너지 수요기지로 화력발전에서의 수소‧암모니아 혼소, 수소환원제철 등에 따른 제로카본스틸 생산, 석유정제 및 석유화학에 대한 그린수소 도입, 물류 탄소중립화를 고려하고 있다.
가시마항은 북부에 제철, 남부에 석유 및 석유화학이 위치해 남부와 북부가 분리돼 있으나 수소환원제철 기술이 확립되면 가시마오일에 수소를 운반해 북부에 공급하는 체제를 구축할 방침이다.
이바라키항은 도쿄가스(Tokyo Gas)의 LNG 기지, JERA의 화력발전소를 활용한다. 도쿄가스는 합성 메탄(Methane) 수입을, JERA는 에히메 소재 헤키난(Hekinan)에서 추진하고 있는 암모니아 혼소 대책의 이바라키 적용을 촉진할 방침이다.
청정전력과 관련해서는 해상풍력에 대한 기대가 높아지고 있다.
풍력발전 사업을 운영하는 윈도우파워에너지(Window Power Energy)는 2026년 가시마항 항만구역에서 발전용량이 약 160MW에 달하는 대규모 해상풍력 발전설비를 가동할 계획이며 에네오스 등은 CCS(이산화탄소 포집·저장)를 검토하고 있다.
이바라키는 2022년 예산에서 다양한 지원제도를 구축해 200억엔의 탄소중립 산업기지 창출 추진기금을 마련하는 등 탄소중립에 필요한 공용 인프라 및 설비투자를 지원할 방침이다. (J)
