IK·우베, 동남아 중심 생산 확대 … 화학제품용 제조공법 활용

석탄 대체연료로 블랙펠릿(Black Pellet)이 떠오르고 있다.
블랙펠릿은 바이오매스를 가열해 반탄화한 탄소중립형 고체 연료로 농업‧임업 잔사물 등 다양한 자원을 원료로 사용할 수 있으며 30%까지 혼소하는 조건이라면 기존 석탄화력발전소를 그대로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 블랙펠릿 전소 발전도 가능할 것으로 기대되고 있다.
석탄과 동일하게 취급할 수 있어 대규모 인프라 투자가 필요하지 않기 때문에 암모니아(Ammonia), 수소 등 차세대 연료보다 조기에 상업화될 것으로 예상된다.
일본 이데미츠코산(IK: Idemitsu Kosan)은 2023년 중반 완공을 목표로 베트남에 블랙펠릿 12만톤 공장을 건설할 예정이다.
목질 펠릿을 가열로에서 반탄화하는 트래팩션(Torrefaction) 설비에서 가동 개시 시점을 제외하고 반탄화 공정 연료로 원료에서 발생한 가연성 가스를 사용하며 제조단계 중 이산화탄소(CO2) 배출을 억제할 예정이다. 트래팩션법은 탄화도를 더욱 높일 수 있는 가동조건이라면 제철용 바이오매스 탄소 소재를 생산할 수 있는 것이 특징이다.
말레이지아에는 2024년까지 팜 야자 껍질을 원료로 수증기폭쇄법을 사용하는 12만톤 공장을 건설한다.
기술은 모두 유럽‧미국기업으로부터 라이선스했으며 현지 원료에 맞추어 조정을 마쳤고 자체 기술로 후속 플랜트에 적용함으로써 2030년까지 블랙펠릿 300만톤 생산체제를 확립할 예정이다.
이데미츠코산은 바이오매스 자원 활용에 총력을 기울이고 있다.
기존 석탄 인프라를 저탄소화‧탈탄소화하는 대체 연료로 암모니아를 유력시하고 있으나 중장기적으로 암모니아 사회가 자리를 잡기 전에 블랙펠릿 전소 보일러용 수요가 발생할 것으로 전망하고 있다.
수증기폭쇄법으로 블랙펠릿을 생산하는 설비와 기술은 바이오 에탄올(Ethanol), 바이오 화학제품 원료를 제조하는 기반이 될 것으로 기대하고 있다. 이데미츠코산은 최종적으로 바이오매스 화학제품 원료 및 바이오매스 탄소 소재 사업화를 목표로 석탄 대체 블랙펠릿 수요 확립을 목표로 하고 있다.
다만, 원료 확보를 우려하고 있다. 현재는 원료 공급이 안정적이지만 수년 안에 경쟁이 치열해질 가능성이 있고 일본기업이 제조한 블랙펠릿이 국제규격으로 인정받지 못할 리스크가 있기 때문이다.
블랙펠릿 품질규격을 설정할 때 기술 개발과 실증시험을 주도해온 유럽‧미국이 주도권을 잡고 있어 일본기업은 상대적으로 불리한 입장이다.
UBE-Mitsubishi Cement도 블랙펠릿 생산을 확대하고 있다.
2030년까지 석탄화력발전 설비의 연료 100%를 바이오매스 베이스 블랙펠릿으로 전환하는 전소화를 완성하고 이후 일본 최대 연료 전환실적을 통해 확립한 블랙펠릿 생산·연소 기술을 베이스로 100만톤 생산체제를 구축할 계획인 것으로 알려졌다.
현재는 석탄 대체 수요가 대부분이지만 중장기적으로 암모니아와 동시 혼소 등에서도 수요가 발생할 것을 기대하고 블랙펠릿 생산 확대를 서두르고 있다.
UBE-Mitsubishi Cement는 야마구치현(Yamaguchi) 우베시(Ube) 사업장에서 이미 자체 개발한 기술을 활용해 6만톤 공장을 가동하고 있으며 목질 펠릿을 가열해 반탄화하는 탄화공법(Torrefaction) 설비를 활용해 원료에서 발생하는 가연성 가스를 연료로 활용하고 화석연료 소비를 줄이는 시스템을 구축하고 있다.
지금까지 목재 종류별로 최적 생산조건을 검토해왔으며 2019년부터 자체 216MW 석탄화력발전 설비에서 혼소발전에 적용하고 있고, 100만톤 생산체제 구축에 필요한 원료를 확보할 수 있을 것으로 판단되면 전력 메이저 뿐만 아니라 민자발전사업자(IPP: Independent Power Producer), 자가발전 공장까지 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
석탄을 대체할 연료로 암모니아가 주목받고 있는 가운데 기존 인프라를 활용해 보다 빠른 단계에 도입할 수 있다는 점이 블랙펠릿의 강점으로 평가된다. (윤우성 기자)